Introducción

Una alternativa para mitigar la situación que se presenta con la calidad de las pasturas que conforman las dietas en bovinos lo constituye la conformación de los bancos forrajeros. Éstos constituyen una estrategia nutricional viable en la suplementación de los rumiantes en el trópico, a causa de las bondades nutritivas que aportan con notable disminución en el uso de insumos externos (11. Cardona, J. L.; MahechaLedesma, L.; Angulo, J. Efecto sobre la fermentación in vitro de mezclas de Tithonia diversifolia, Cenchrus clandestinum y grasas poliinsaturadas. Agronomía Mesoamericana. 2017;28(2):405-426. https://dx.doi.org/10.15517/ma.v28i2.25697.).

Para la conformación de dichos bancos forrajeros pueden emplearse un conjunto de gramíneas que aportan altas concentraciones de biomasa en pie o proteínicas que cumplen igual función, sobresaliendo dentro de éstas últimas, la Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray, por las características agronómicas y bromatológicas que posee, además de la alta plasticidad ecológica y productiva, que la convierte entre los ganaderos cubanos y de otras regiones del mundo en una de las plantas proteínicas más aceptada para ser suministrada a los rebaños bovinos (22. Paniagua, L. D.; Arias, L. M.; Alpízar, A.; Castillo, M. Á.; Camacho, María I.; Padilla, J. E.; Campos, M.; Campos, M. Efecto de la densidad de siembra y edad de rebrote en la producción y composición bromatológica de Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray. Pastos y Forrajes. 2020;43(4):275-283. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942020000400275.).

Tithonia diversifolia (Hemsl.), conocida comúnmente como botón de oro, es una planta forrajera que puede ser establecida a través de semilla sexual y vegetativa; su composición nutricional muestra niveles elevados de proteína y carbohidratos solubles, bajo contenido de fibra detergente neutro (FDN) y niveles adecuados de minerales; su establecimiento y uso como abono verde puede mejorar las condiciones de fertilidad del suelo para aumentar la producción y rendimiento del pasto. Estas características le confieren un alto potencial en la alimentación bovina, ya sea como recurso para ramoneo, procesado en harina o ensilado, para reducir los costos de producción en las explotaciones ganaderas (33. Londoño, C.; Mahecha, L.; Angulo, J. Desempeño agronómico y valor nutritivo de Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray para la alimentación de bovinos. Revista Colombiana de Ciencia Animal. 2019;11(1):28-41. DOI: http://doi.org/10.24188/recia,v11.n1.2019.693.). Es una especie multifuncional con tolerancia a diversas afectaciones del suelo, entre las que se relacionan: baja fertilidad, acidez y bajos niveles de fósforo (44. dos Santos Silva, A.M.; Santos, M.V.; da Silva, L.D.; dos Santos, J.B.; Ferreira, E.A.; Santos, L.D.T. Effects of irrigation and nitrogen fertilization rates on yield, agronomic efficiency and morphophysiology in Tithonia diversifolia. Agricultural Water Management. 2021;248:106782. Available from: http://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.106782.). Sobre todo, por la abundante biomasa que ofrece esta planta, de la que se relacionan valores de masa seca (MS) desde 14.4 hasta 30.6 t MS ha^-1, definidos por la variedad (55. Guatusmal, C.; Escobar, L.D.; Meneses, D.H.; Cardona, J.L.; Castro, E. Production and quality of Tithonia diversifolia and Sambucus nigra high andean colombian tropic. Agronomy Mesoamerican, 2020;31(1):193–208. ISSN 2215-3608, doi: http://doi.org/10.15517/am.v31i1.36677.).

Su propagación puede realizarse a través de semilla sexual y semilla vegetativa, siendo este último el método más utilizado, aunque estudios desarrollados aluden un nivel de pérdida de las estacas a causa de la humedad presente en el suelo, unido a otros factores de tipo directo e indirecto que intervienen en su establecimiento (66. González, D.; Ruiz, T. E.; Díaz, H. Sección del tallo y forma de plantación: su efecto en la producción de biomasa de Tithonia diversifolia. Revista Cubana de Ciencia Agrícola. 2013; 47(4):425-429. Available from: http://redalyc.org/articulo.oa?id=193029815017.). De aquí se desprende la necesidad de profundizar en estudios de alternativas que posibiliten la disminución de estas pérdidas, cuando se emplea semilla agámica para la propagación de esta planta.

Entre las alternativas para el manejo sustentable en la nutrición de cultivos se encuentran los bioproductos de origen biológico con efectos benéf icos como biofertilizantes y bioestimulantes que permiten el desarrollo de una agricultura rentable y ecológica (77. Tamayo, Y.; Juárez, P.; Capdevila, W.; Lescaille, J.; Terry, Elein. Bioproductos en el crecimiento y rendimiento de Phaseolus vulgaris L. var. Delicia 364. Terra Latinoamericana Número Especial 2020;38(3):667-678. DOI: https://doi.org/10.28940/terra.v38i3.672.).

Los biofertilizantes son cualquier inoculante bacteriano o fúngico aplicado a las plantas con el objetivo de aumentar la disponibilidad y utilización de nutrientes (88. Demanet, R. Uso de bioestimulantes en el cultivo de Maíz para ensilaje y Remolacha forrajera. Empresas IANSA 10 de septiembre de 2020. Available from: https://praderasypasturas.com/documentos/115.-Bioestimulantes/2020.09.10-Charla_Aminoplus.pdf.). Uno de los microorganismos utilizados como biofertilizantes son cepas de hongos formadores de micorrizas arbusculares, resultado de la evolución que ha permitido a las plantas adaptarse a condiciones de estrés, tanto abióticos como bióticos, a través de una mayor capacidad de absorción de nutrientes y agua, tolerar mejor las condiciones de salinidad y de concentraciones altas de metales pesados, mejorar la estructura del suelo, incrementar la actividad biológica en la rizosfera de las plantas y participar en los ciclos del N, C y otros elementos, así como disminuir los daños ocasionados por diferentes fitopatógenos, entre otros ecoservicios. Por tanto, las micorrizas incrementan la resiliencia al sistema (99. Rivera, R.; Fernández, F.; Ruíz, L.; González, P.J.; Rodríguez, Y.; Pérez, E.; et al. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic^® en la producción agrícola. Ediciones INCA, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. 2020. 155 p. Available from: https://www.researchgate.net/publication/340223155_Manejo_integracion_y_beneficios_del_biofertilizante_micorrizico_EcoMicR_en_la_produccion_agricola.).

Por otra parte, están los bioestimulantes que hacen referencia a un concepto muy amplio, ya que se tratan de sustancias y/o microorganismos cuya función es estimular los procesos naturales que mejoran la absorción y asimilación de nutrientes, tratar el estrés abiótico o mejorar algunas de sus características agronómicas (1010. Certis. Noticias y actualidad agrícola. ¿Qué es un Bioestimulante? ¿Cómo puede mejorar la calidad de tu cosecha? 06/04/2021. Revisado: 25 de agosto de 2022. Available from: https://www.certiseurope.es/news). Son sustancias orgánicas que se utilizan para potenciar el crecimiento y desarrollo de las plantas y permitir una mayor resistencia a las condiciones de estrés biótico y abiótico. Su composición puede incluir auxinas, giberelinas, citoquininas, ácido abscísico, ácido jasmónico u otra fitohormona (1111. Morales, C. G. Manual de manejo agronómico de la frutilla. Capítulo 6. Uso de bioestimulantes. Instituto de Desarrollo Agropecuario - Instituto de Investigaciones Agropecuarias. Boletín INIA / N° 17 INIA - INDAP, Santiago, Chile, 2017. ISSN 0717 – 4829. https://www.inia.cl/wp-content/uploads/ManualesdeProduccion/17%20Manual%20Frutilla.pdf).

Estos productos contienen sustancias fisiológicamente activas (auxinas, giberelinas, citoquininas, aminoácidos, péptidos y vitaminas) que, al interactuar con la planta, promueven o desencadenan diferentes eventos metabólicos en función de estimular el crecimiento, el desarrollo y el rendimiento de los cultivos (1212. San Juan, Ana N.; Guevara, Yusmila; Gómez, Eulalia; Delgado, Grizel; Dopico, Daisy; Díaz de Villegas, María E.; Pérez, Marlyn; León, Vivian; Michelena, Georgina; Bell, A.; Estupiñan, S.; Montero L. LOS BIOPRODUCTOS. ResearchGate. Capítulo 17. 2020. https://www.researchgate.net/publication/346816607.). El objetivo de su uso es conseguir cosechas de mejor calidad y dar solución a algunos de los problemas más comunes de los cultivos, como falta de humedad, poca luz, desfases de temperatura, etc., los cuales pueden provocar pérdidas en su valor comercial (1010. Certis. Noticias y actualidad agrícola. ¿Qué es un Bioestimulante? ¿Cómo puede mejorar la calidad de tu cosecha? 06/04/2021. Revisado: 25 de agosto de 2022. Available from: https://www.certiseurope.es/news).

Sin embargo, pocos trabajos abordan el efecto de la utilización de bioproductos en la estimulación del crecimiento y en la producción de forraje de Tithonia diversifolia. Tomando en cuenta estos antecedentes, se realizó este estudio con el objetivo de evaluar el efecto de bioestimulantes y un hongo micorrízico arbuscular, en algunos indicadores del crecimiento y desarrollo de las plantas durante la propagación de esquejes de tithonia, en etapa de vivero.

Materiales y métodos

El experimento se realizó en el invernadero del Departamento de Biofertilizantes y Nutrición de las plantas, del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), municipio San José de las Lajas, provincia Mayabeque, a los 23^o 08’ de latitud Norte y a los 82º11’ de longitud Oeste.

Se realizó en un sustrato compuesto por una mezcla de suelo Ferralítico Rojo Lixiviado (1313. Hernández, A.; Pérez, J.; Bosch, D.; Castro, N. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión 2015. Cultivos Tropicales. 2019;40(1): a15-e15. https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1504) y Materia Orgánica (Estiércol vacuno) en relación 3:1. Algunos de los componentes de la fertilidad química inicial del suelo, la materia orgánica y el sustrato se presentan en la tabla 1.

Se evaluaron ocho tratamientos

Los tratamientos fueron distribuidos en un diseño completamente aleatorizado, cada uno en 10 bolsas (1 planta bolsa^-1) para un total de 80 plantas (bolsas) en el experimento. Se emplearon bolsas de 1,5 kg con sustrato compuesto por una mezcla de suelo - MO en relación 3:1.

La plantación de Tithonia diversifolia (Hemsl.) Gray se realizó con propágulos vegetativos (esquejes) de aproximadamente 30 cm de longitud, tomados de la parte superior y media de los tallos procedentes de un campo cultivado de esta especie en el Instituto de Investigaciones de Pastos y Forrajes de Cuba.

Para la inoculación con el hongo micorrízico arbuscular (HMA) se utilizó el producto comercial EcoMic^® (especie Glomus cubense, cepa INCAM-4), procedente de la Planta de producción de inóculo micorrízico comercial, en soporte sólido, del departamento de Biofertilizantes y Nutrición de las plantas del INCA, con una composición mínima garantizada de 20 esporas por gramo de inoculante y 50 % de colonización radical.

Para la imbibición de los bioestimulantes fueron empleados los siguientes productos comerciales: Pectimorf^® en estado líquido (PL) (ácido galacturónido 58 - 61%, 10 - 20 mg L^-1) y Pectimorf^® en estado sólido (PS), como pasta fluida (relación sólido - solución 1:1), procedentes del departamento de Fisiología y Bioquímica vegetal del INCA, Bioenraiz^® (AIA, 230 mg L^-1 para esquejes) procedente de Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar (ICIDCA). Para el control sin bioproductos, la imbibición se realizó en agua, con el objetivo de homogenizar con los demás tratamientos.

A los 50 días después de la plantación (ddp) se evaluaron las siguientes variables: número, largo y diámetro de las ramas, número de hojas y contenido de clorofila en ellas, estado nutricional - N, P y K (parte aérea y raíz), masa seca (parte aérea y raíz) y las variables fúngicas se evaluaron empleando la técnica de tinción de raíces (1414. Rodríguez, Y.; Arias, L.; Medina, A.; Mujica, Y.; Medina, L.R.; Fernández, K.; Mena, A. Alternativa de la técnica de tinción para determinar la colonización micorrízica. Cultivos Tropicales. 2015;36(2):18-21. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1706/3385) y la frecuencia de colonización micorrízica e intensidad de la colonización, según las metodologías descritas (1515. Trouvelot, A.; Kough, J.; Gianinazzi-Pearson, V. Mesure du taux de Mycorrhization VA d´un Systeme Radiculaire. Recherche de Methodes d´Estimation Ayantune Fonctionnelle. En: Physiological and Genetical Aspects of Mycorrhizae (1:1985, 1 – 5 de Julio: Paris. p. 217–222). Proceedings of the 1st European Symposium on Mycorrhizae. Dijon, Francia. CNRS - INRA: 1986. 832 p. Available from: https://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRecordDetail&idt=8758731, 1616. Herrera-Peraza RA, Furrazola E, Ferrer RL, Valle RF, Arias YT. Functional strategies of root hairs and arbuscular mycorrhizae in an evergreen tropical forest, Sierra del Rosario, Cuba. Revista CENIC. Ciencias Biológicas [Internet]. 2004;35(2):113–23. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/1812/181226079010.pdf).

Los datos, una vez que se comprobó la normalidad y homogeneidad de la varianza, se procesaron mediante un análisis de varianza (paquete estadístico IBM - SPSS Statistics 19 para Windows), donde se utilizó la prueba de rangos múltiples de Duncan (p < 0,05) para discriminar la diferencia entre las medias.

Resultados y discusión

El efecto de los tratamientos en las variables de crecimiento, número, largo y diámetro de las ramas, se muestra en la tabla 2, donde solo se observan diferencias significativas para el largo y diámetro de las mismas. Todos los tratamientos con aplicación de bioproductos resultaron superiores al control, sin diferencias marcadas entre las aplicaciones simples y su combinación con la micorriza arbuscular, es de destacar que dentro de las combinaciones solo se destaca el tratamiento del EcoMic^® + Bioenraiz^® que si mostró diferencias con las aplicaciones simples, aunque sin diferencias con las restantes combinaciones.

El efecto de los tratamientos en el número de hojas y su contenido de clorofila (Tabla 3) mostró resultados similares, en cuanto al número de hojas, a los señalados para las variables anteriores, largo y diámetro de las ramas; no siendo así para el contenido de clorofila en hojas que solo mostró diferencias significativas con el control y no entre los tratamientos con aplicación de bioproductos, tanto en sus formas simples como combinados con el HMA.

Resultados similares fueron encontrados para el diámetro del tallo y número de hojas (1717. Rizo, Maritza; Morales, D.; Sánchez, Tania; López, O.; Olivera, Yuseika; Benítez, M. A.; Ruz, F. Influencia del EcoMic^® y el Pectimorf^® en el establecimiento de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. cv. Cunningham. Pastos y Forrajes. 2018;41(3):183-188. Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey", Cuba. Available from: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=269158218004.) con la imbibición en Pectimorf® o la inoculación con EcoMic® de semillas de Leucaena leucocephala cv. Cunningham, donde se mejoró la respuesta biológica de las plantas. También, con el empleo del bioestimulante Bio Track- O2 en esquejes de Vainilla, a 0,75 mL L^-1, se encontró un efecto favorable sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas, en cuanto al diámetro de tallo y hojas, lo que podría mejorar su propagación y establecimiento en campo (1818. Zarate, J.D. Efectos de la aplicación de Bioestimulantes en el pasto janeiro (Erioclhoa polystachya) en la zona de Babahoyo. Trabajo de Titulación de Ingeniera Agrónoma. Universidad Técnica de Babahoyo. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Babahoyo - Los Ríos – Ecuador. 2020. 32 pp. Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/7980). Otro autor, empleando bioestimulantes, como el Yoduo y el Biozyme TF, logró incrementos en la longitud de la hoja del pasto Janeiro (1919. Aquino-Zacarías, V.C; Azabache-Leyton, A.A; Gómez-Villanes, N.I; Jiménez-Dávalos, J; Pinedo-Taco, R. Efecto de un bioestimulante en el rendimiento de forraje de triticale (x Triticosecale) en siembra escalonada asociada con haba (Vicia faba). Tropical and Subtropical Agroecosystems. 2022;25(126):1-13. Available from: https://www.researchgate.net/publication/363287284_EFECTO_DE_UN_BIOESTIMULANTE_EN_EL_RENDIMIENTO_DE_FORRAJE_DE_TRITICALE_x_Triticosecale_EN_SIEMBRA_ESCALONADA_ASOCIADA_CON_HABA_Vicia_faba).

En la tabla 4 se observan los efectos de los tratamientos en las concentraciones de N, P y K de la biomasa aérea y radical del cultivo de la tithonia. Para la parte aérea se observaron diferencias significativas, fundamentalmente para N y P, con tendencia a alcanzar los mayores valores con las combinaciones de los bioproductos. El mejor resultado lo mostró la combinación EcoMic^® + Bioenraiz^® para ambos elementos. Incrementos en el N foliar han sido encontrados en Triticales asociado con Haba con el uso de bioestimulante a base de algas marinas (2020. Parismoreno, Laura; López, Heidy.; Litardo, Reina; Pérez, Iris. Efecto de bioestimulantes sobre el crecimiento de la Vainilla tahitensis en Daule, Ecuador. Ecociencia. 2021;8(6):25-38. Available from: https://doi.org/10.21855/ecociencia.86.570.).

En cuanto al elemento K no se observaron respuestas claras de la aplicación de los bioproductos en ninguna de sus formas, incluso tienden a disminuir los valores con las combinaciones. En tal sentido, con el empleo de biofertilizantes en este cultivo, se han logrado incrementos de las concentraciones de N con respecto al tratamiento no inoculado, con los mayores efectos para la aplicación conjunta de éstos, sin embargo, no se obtuvieron diferencias significativas para el P y K (2121. Méndez, S.; González, P. J.; Reyes, R.; Ramírez, J. F. Biofertilización con Azospirillum brasilense y Rhizoglomus irregulare en Tithonia diversiforlia (Hemsl.). Pastos y Forrajes. 2022;45:eE8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942022000100008).

El efecto de los bioproductos en la frecuencia e intensidad de la colonización (Tabla 5) no mostró diferencias significativas entre los tratamientos con bioproductos, solo se diferenciaron éstos del control.

En la tabla 6 donde se muestra el efecto de los bioproductos evaluados en el incremento de los rendimientos de T. diversifolia, expresados en masa seca, se pudo observar que con la aplicación por separado de los bioproductos hubo un aumento significativo de la masa seca aérea, destacándose los bioproductos Pectmorf^® (PS) y Bioenraiz^®. No obstante, de manera general, los mayores efectos se obtuvieron mediante la combinación del EcoMic^® con los diferentes bioestimulantes, mostrando los mayores valores la combinación EcoMic^® + Bioenraiz^®.

Los resultados coinciden con los informados para este cultivo en condiciones de campo con el uso combinado de biofertilizantes, donde se lograron incrementos de los rendimientos de masa seca (2121. Méndez, S.; González, P. J.; Reyes, R.; Ramírez, J. F. Biofertilización con Azospirillum brasilense y Rhizoglomus irregulare en Tithonia diversiforlia (Hemsl.). Pastos y Forrajes. 2022;45:eE8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942022000100008). Así también, con los obtenidos para otros cultivos como Triticales asociado con Haba con el uso de bioestimulante a base de algas marinas, donde se obtuvo mayor biomasa y forraje total (2020. Parismoreno, Laura; López, Heidy.; Litardo, Reina; Pérez, Iris. Efecto de bioestimulantes sobre el crecimiento de la Vainilla tahitensis en Daule, Ecuador. Ecociencia. 2021;8(6):25-38. Available from: https://doi.org/10.21855/ecociencia.86.570.).

Para la variable masa seca radical se observó un efecto positivo de todos los bioproductos empleados, con valores superiores al control, aunque algunos no difirieron significativamente de éste. Los resultados indican que hubo un incremento del sistema radical, estimulado por los efectos bioestimuladores de los bioproductos evaluados. Destacan con los mayores valores la aplicación del Pectimorf® sólido y líquido, lo que coincide con lo señalado al utilizar este bioproducto en esquejes de guayaba (2222. Pérez J, Aranguren M, Luzbet R, Reynaldo IM, Rodríguez J. Aportes a la producción intensiva de plantas de guayabo (Psidium guajava L.) a partir de esquejes en los viveros comerciales. CitriFrut. 2013;30(2):11-16. Available from: https://scholar.google.es/scholar?hl=es&as_sdt=0%2C5&q=Aportes+a+la+producci%C3%B3n+intensiva+de+plantas+de+guayabo+%28Psidium+guajava+l.%29+a+partir+de+esquejes+en+los+viveros+comerciales.+CitriFrut.+2013%3B30%282%29%3A11-16&btnG=).

Conclusiones

Introduction

An alternative to mitigate the situation that arises with the quality of the pastures that make up the diets of cattle is the creation of fodder banks. These constitute a viable nutritional strategy in the supplementation of ruminants in the tropics, due to the nutritional benefits they provide with a notable decrease in the use of external inputs (11. Cardona, J. L.; MahechaLedesma, L.; Angulo, J. Efecto sobre la fermentación in vitro de mezclas de Tithonia diversifolia, Cenchrus clandestinum y grasas poliinsaturadas. Agronomía Mesoamericana. 2017;28(2):405-426. https://dx.doi.org/10.15517/ma.v28i2.25697.).

For the conformation of these fodder banks, a group of grasses can be used that provide high concentrations of standing biomass or proteinaceous plants that fulfill the same function, with Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray, standing out among the latter, due to its agronomic characteristics. Gray, due to its agronomic and bromatological characteristics, in addition to its high ecological and productive plasticity, which makes it one of the most accepted protein plants to be supplied to cattle herds in Cuba and other regions of the world (22. Paniagua, L. D.; Arias, L. M.; Alpízar, A.; Castillo, M. Á.; Camacho, María I.; Padilla, J. E.; Campos, M.; Campos, M. Efecto de la densidad de siembra y edad de rebrote en la producción y composición bromatológica de Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray. Pastos y Forrajes. 2020;43(4):275-283. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942020000400275.).

Tithonia diversifolia (Hemsl.), commonly known as buttercup, is a forage plant that can be established through sexual and vegetative seed; its nutritional composition shows high levels of protein and soluble carbohydrates, low content of neutral detergent fiber (NDF) and adequate levels of minerals; its establishment and use as green manure can improve soil fertility conditions to increase pasture production and yield. These characteristics give it a high potential in cattle feed, either as a resource for browsing, processed into meal or silage, to reduce production costs in livestock farms (33. Londoño, C.; Mahecha, L.; Angulo, J. Desempeño agronómico y valor nutritivo de Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray para la alimentación de bovinos. Revista Colombiana de Ciencia Animal. 2019;11(1):28-41. DOI: http://doi.org/10.24188/recia,v11.n1.2019.693.). It is a multifunctional species with tolerance to various soil conditions, including low fertility, acidity and low phosphorus levels (44. dos Santos Silva, A.M.; Santos, M.V.; da Silva, L.D.; dos Santos, J.B.; Ferreira, E.A.; Santos, L.D.T. Effects of irrigation and nitrogen fertilization rates on yield, agronomic efficiency and morphophysiology in Tithonia diversifolia. Agricultural Water Management. 2021;248:106782. Available from: http://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.106782.). Above all, due to the abundant biomass offered by this plant, of which dry mass (DM) values are related from 14.4 to 30.6 t DM ha^-1, defined by the variety (55. Guatusmal, C.; Escobar, L.D.; Meneses, D.H.; Cardona, J.L.; Castro, E. Production and quality of Tithonia diversifolia and Sambucus nigra high andean colombian tropic. Agronomy Mesoamerican, 2020;31(1):193–208. ISSN 2215-3608, doi: http://doi.org/10.15517/am.v31i1.36677.).

Its propagation can be done through sexual seed and vegetative seed, being this last one the most used method, although developed studies allude to a level of loss of cuttings due to the humidity present in the soil, together with other factors of direct and indirect type that intervene in its establishment (66. González, D.; Ruiz, T. E.; Díaz, H. Sección del tallo y forma de plantación: su efecto en la producción de biomasa de Tithonia diversifolia. Revista Cubana de Ciencia Agrícola. 2013; 47(4):425-429. Available from: http://redalyc.org/articulo.oa?id=193029815017.). From this, it is necessary to deepen in studies of alternatives that make possible the reduction of these losses, when agamic seed is used for the propagation of this plant.

Among the alternatives for sustainable management in crop nutrition are bioproducts of biological origin with beneficial effects such as biofertilizers and biostimulants that allow the development of a profitable and ecological agriculture (77. Tamayo, Y.; Juárez, P.; Capdevila, W.; Lescaille, J.; Terry, Elein. Bioproductos en el crecimiento y rendimiento de Phaseolus vulgaris L. var. Delicia 364. Terra Latinoamericana Número Especial 2020;38(3):667-678. DOI: https://doi.org/10.28940/terra.v38i3.672.).

Biofertilizers are any bacterial or fungal inoculant applied to plants with the objective of increasing the availability and utilization of nutrients (88. Demanet, R. Uso de bioestimulantes en el cultivo de Maíz para ensilaje y Remolacha forrajera. Empresas IANSA 10 de septiembre de 2020. Available from: https://praderasypasturas.com/documentos/115.-Bioestimulantes/2020.09.10-Charla_Aminoplus.pdf.). One of the microorganisms used as biofertilizers are strains of arbuscular mycorrhizal fungi, the result of evolution that has allowed plants to adapt to stress conditions, both abiotic and biotic, through a greater capacity to absorb nutrients and water, better tolerate salinity conditions and high concentrations of heavy metals, improve soil structure, increase biological activity in the rhizosphere of plants and participate in the cycles of N, C and other elements, as well as reduce the damage caused by different phytopathogens, among other ecoservices. Therefore, mycorrhizae increase the resilience of the system (99. Rivera, R.; Fernández, F.; Ruíz, L.; González, P.J.; Rodríguez, Y.; Pérez, E.; et al. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic^® en la producción agrícola. Ediciones INCA, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. 2020. 155 p. Available from: https://www.researchgate.net/publication/340223155_Manejo_integracion_y_beneficios_del_biofertilizante_micorrizico_EcoMicR_en_la_produccion_agricola.).

On the other hand, biostimulants refer to a very broad concept, since they are substances and/or microorganisms whose function is to stimulate natural processes that improve the absorption and assimilation of nutrients, treat abiotic stress or improve some of their agronomic characteristics (1010. Certis. Noticias y actualidad agrícola. ¿Qué es un Bioestimulante? ¿Cómo puede mejorar la calidad de tu cosecha? 06/04/2021. Revisado: 25 de agosto de 2022. Available from: https://www.certiseurope.es/news). They are organic substances used to enhance plant growth and development and allow greater resistance to biotic and abiotic stress conditions. Their composition may include auxins, gibberellins, cytokinins, abscisic acid, jasmonic acid or another phytohormone (1111. Morales, C. G. Manual de manejo agronómico de la frutilla. Capítulo 6. Uso de bioestimulantes. Instituto de Desarrollo Agropecuario - Instituto de Investigaciones Agropecuarias. Boletín INIA / N° 17 INIA - INDAP, Santiago, Chile, 2017. ISSN 0717 – 4829. https://www.inia.cl/wp-content/uploads/ManualesdeProduccion/17%20Manual%20Frutilla.pdf).

These products contain physiologically active substances (auxins, gibberellins, cytokinins, amino acids, peptides and vitamins) that, when interacting with the plant, promote or trigger different metabolic events in function of stimulating crop growth, development and yield (1212. San Juan, Ana N.; Guevara, Yusmila; Gómez, Eulalia; Delgado, Grizel; Dopico, Daisy; Díaz de Villegas, María E.; Pérez, Marlyn; León, Vivian; Michelena, Georgina; Bell, A.; Estupiñan, S.; Montero L. LOS BIOPRODUCTOS. ResearchGate. Capítulo 17. 2020. https://www.researchgate.net/publication/346816607.). The objective of their use is to obtain better quality crops and to provide solutions to some of the most common crop problems, such as lack of humidity, low light, temperature lags, etc., which can cause losses in their commercial value (1010. Certis. Noticias y actualidad agrícola. ¿Qué es un Bioestimulante? ¿Cómo puede mejorar la calidad de tu cosecha? 06/04/2021. Revisado: 25 de agosto de 2022. Available from: https://www.certiseurope.es/news).

However, few studies have addressed the effect of the use of bioproducts on growth stimulation and forage production of Tithonia diversifolia. Taking into account this background, this study was conducted with the objective of evaluating the effect of biostimulants and an arbuscular mycorrhizal fungus on some indicators of plant growth and development during the propagation of tithonia cuttings in the nursery stage.

Materials and methods

The experiment was carried out in the greenhouse of the Department of Biofertilizers and Plant Nutrition of the National Institute of Agricultural Sciences (INCA), San José de las Lajas municipality, Mayabeque province, at 23º 08' North latitude and 82º11' West longitude.

It was carried out in a substrate composed of a mixture of Red Ferrallitic Leached Soil (1313. Hernández, A.; Pérez, J.; Bosch, D.; Castro, N. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión 2015. Cultivos Tropicales. 2019;40(1): a15-e15. https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1504) and Organic Matter (cow dung) in a 3:1 ratio. Some of the components of the initial chemical fertility of the soil, organic matter and substrate are presented in Table 1.

Eight treatments were evaluated

Treatments were distributed in a completely randomized design, each in 10 bags (1 plant bag^-1) for a total of 80 plants (bags) in the experiment. 1.5 kg bags were used with substrate composed of a 3:1 soil-OM mix.

The planting of Tithonia diversifolia (Hemsl.) Gray was carried out with vegetative propagules (cuttings) of approximately 30 cm in length, taken from the upper and middle part of stems coming from a field cultivated with this species at the Research Institute of Pastures and Forages of Cuba.

For inoculation with the arbuscular mycorrhizal fungus (AMF), the commercial product EcoMic^® (Glomus cubense species, INCAM-4 strain) was used, from the commercial mycorrhizal inoculum production plant, in solid support, of the Biofertilizers and Plant Nutrition Department of INCA, with a guaranteed minimum composition of 20 spores per gram of inoculant and 50 % of radical colonization.

The following commercial products were used for the imbibition of the biostimulants: Pectimorf^® in liquid form (PL) (galacturonide acid 58 - 61 %, 10 - 20 mg L^-1) and Pectimorf^® in solid form (PS), as a fluid paste (solid - solution ratio 1: 1), from the Department of Plant Physiology and Biochemistry of INCA, Bioenraiz^® (IAA, 230 mg L^-1 for cuttings) from the Cuban Institute of Sugar Cane Derivatives Research (ICIDCA). For the control without bioproducts, imbibition was carried out in water, in order to homogenize with the other treatments.

At 50 days after planting (dap) the following variables were evaluated: number, length and diameter of branches, number of leaves and chlorophyll content in them, nutritional status - N, P and K (aerial part and root), dry mass (aerial part and root) and fungal variables were evaluated using the root staining technique (1414. Rodríguez, Y.; Arias, L.; Medina, A.; Mujica, Y.; Medina, L.R.; Fernández, K.; Mena, A. Alternativa de la técnica de tinción para determinar la colonización micorrízica. Cultivos Tropicales. 2015;36(2):18-21. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1706/3385) and the frequency of mycorrhizal colonization and colonization intensity, according to the methodologies described (1515. Trouvelot, A.; Kough, J.; Gianinazzi-Pearson, V. Mesure du taux de Mycorrhization VA d´un Systeme Radiculaire. Recherche de Methodes d´Estimation Ayantune Fonctionnelle. En: Physiological and Genetical Aspects of Mycorrhizae (1:1985, 1 – 5 de Julio: Paris. p. 217–222). Proceedings of the 1st European Symposium on Mycorrhizae. Dijon, Francia. CNRS - INRA: 1986. 832 p. Available from: https://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRecordDetail&idt=8758731, 1616. Herrera-Peraza RA, Furrazola E, Ferrer RL, Valle RF, Arias YT. Functional strategies of root hairs and arbuscular mycorrhizae in an evergreen tropical forest, Sierra del Rosario, Cuba. Revista CENIC. Ciencias Biológicas [Internet]. 2004;35(2):113–23. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/1812/181226079010.pdf).

The data, once normality and homogeneity of variance were verified, were processed by analysis of variance (IBM - SPSS Statistics 19 for Windows), where Duncan's multiple range test (p < 0.05) was used to discriminate the difference between means.

Results and discussion

The effect of treatments on the variables of growth, number, length and diameter of the branches is shown in Table 2, where significant differences are only observed for the length and diameter of the branches. All the treatments with the application of bioproducts were superior to the control, with no marked differences between the single applications and their combination with arbuscular mycorrhiza. It should be noted that among the combinations, only the EcoMic^® + Bioenraiz^® treatment stood out as showing differences with the single applications, although without differences with the other combinations.

The effect of the treatments on the number of leaves and their chlorophyll content (Table 3) showed similar results, in terms of the number of leaves, to those indicated for the previous variables, length and diameter of the branches; this was not the case for the chlorophyll content in leaves, which only showed significant differences with the control and not among the treatments with application of bioproducts, both in their simple forms and combined with AMF.

Similar results were found for stem diameter and number of leaves (1717. Rizo, Maritza; Morales, D.; Sánchez, Tania; López, O.; Olivera, Yuseika; Benítez, M. A.; Ruz, F. Influencia del EcoMic^® y el Pectimorf^® en el establecimiento de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. cv. Cunningham. Pastos y Forrajes. 2018;41(3):183-188. Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey", Cuba. Available from: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=269158218004.) with imbibition in Pectimorf^® or inoculation with EcoMic^® of seeds of Leucaena leucocephala cv. Cunningham, where the biological response of the plants was improved. Also, with the use of the biostimulant Bio Track- O² in Vanilla cuttings, at 0.75 mL L^-1, a favorable effect was found on the growth and development of plants, in terms of stem and leaf diameter, which could improve its propagation and establishment in the field (1818. Zarate, J.D. Efectos de la aplicación de Bioestimulantes en el pasto janeiro (Erioclhoa polystachya) en la zona de Babahoyo. Trabajo de Titulación de Ingeniera Agrónoma. Universidad Técnica de Babahoyo. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Babahoyo - Los Ríos – Ecuador. 2020. 32 pp. Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/7980). Another author, using biostimulants such as Ioduo and Biozyme TF, achieved increases in the leaf length of Janeiro grass (1919. Aquino-Zacarías, V.C; Azabache-Leyton, A.A; Gómez-Villanes, N.I; Jiménez-Dávalos, J; Pinedo-Taco, R. Efecto de un bioestimulante en el rendimiento de forraje de triticale (x Triticosecale) en siembra escalonada asociada con haba (Vicia faba). Tropical and Subtropical Agroecosystems. 2022;25(126):1-13. Available from: https://www.researchgate.net/publication/363287284_EFECTO_DE_UN_BIOESTIMULANTE_EN_EL_RENDIMIENTO_DE_FORRAJE_DE_TRITICALE_x_Triticosecale_EN_SIEMBRA_ESCALONADA_ASOCIADA_CON_HABA_Vicia_faba).

Table 4 shows the effects of the treatments on the N, P and K concentrations of the aerial and root biomass of the tithonia crop. For the aerial part, significant differences were observed, mainly for N and P, with a tendency to reach the highest values with the combinations of bioproducts. The best result was shown by the EcoMic^® + Bioenraiz^® combination for both elements. Increases in foliar N have been found in Triticales associated with Haba bean with the use of a biostimulant based on marine algae (2020. Parismoreno, Laura; López, Heidy.; Litardo, Reina; Pérez, Iris. Efecto de bioestimulantes sobre el crecimiento de la Vainilla tahitensis en Daule, Ecuador. Ecociencia. 2021;8(6):25-38. Available from: https://doi.org/10.21855/ecociencia.86.570.).

As for the element K, no clear responses were observed with the application of the bioproducts in any of their forms; values even tended to decrease with the combinations. In this sense, with the use of biofertilizers in this crop, increases in N concentrations have been achieved with respect to the non-inoculated treatment, with the greatest effects for the joint application of these, however, no significant differences were obtained for P and K (2121. Méndez, S.; González, P. J.; Reyes, R.; Ramírez, J. F. Biofertilización con Azospirillum brasilense y Rhizoglomus irregulare en Tithonia diversiforlia (Hemsl.). Pastos y Forrajes. 2022;45:eE8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942022000100008).

The effect of bioproducts on the frequency and intensity of colonization (Table 5) showed no significant differences between the treatments with bioproducts, only these differed from the control.

Table 6 shows the effect of the bioproducts evaluated on the increase in yields of T. diversifolia, expressed in dry mass, showing that with the separate application of the bioproducts there was a significant increase in aerial dry mass, with Pectmorf^® (PS) and Bioenraiz^® bioproducts standing out. However, in general, the greatest effects were obtained with the combination of EcoMic^® with the different biostimulants, with the highest values for the combination EcoMic^® + Bioenraiz^®.

The results coincide with those reported for this crop under field conditions with the combined use of biofertilizers, where increases in dry mass yields were achieved (2121. Méndez, S.; González, P. J.; Reyes, R.; Ramírez, J. F. Biofertilización con Azospirillum brasilense y Rhizoglomus irregulare en Tithonia diversiforlia (Hemsl.). Pastos y Forrajes. 2022;45:eE8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942022000100008). Also, with those obtained for other crops such as Triticales associated with Haba bean with the use of biostimulant based on marine algae, where greater biomass and total forage were obtained (2020. Parismoreno, Laura; López, Heidy.; Litardo, Reina; Pérez, Iris. Efecto de bioestimulantes sobre el crecimiento de la Vainilla tahitensis en Daule, Ecuador. Ecociencia. 2021;8(6):25-38. Available from: https://doi.org/10.21855/ecociencia.86.570.).

For the root dry mass variable, a positive effect was observed for all the bioproducts used, with higher values than the control, although some did not differ significantly from the control. The results indicate that there was an increase in the root system, stimulated by the biostimulatory effects of the bioproducts evaluated. The application of solid and liquid Pectimorf® showed the highest values, which coincides with what was reported when using this bioproduct on guava cuttings (2222. Pérez J, Aranguren M, Luzbet R, Reynaldo IM, Rodríguez J. Aportes a la producción intensiva de plantas de guayabo (Psidium guajava L.) a partir de esquejes en los viveros comerciales. CitriFrut. 2013;30(2):11-16. Available from: https://scholar.google.es/scholar?hl=es&as_sdt=0%2C5&q=Aportes+a+la+producci%C3%B3n+intensiva+de+plantas+de+guayabo+%28Psidium+guajava+l.%29+a+partir+de+esquejes+en+los+viveros+comerciales.+CitriFrut.+2013%3B30%282%29%3A11-16&btnG=).

Conclusions