Cultivos Tropicales Vol. 47, No. 3, julio-septiembre 2026, ISSN: 1819-4087
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Artículo Original

Cambios morfológicos en variedades de piña propagadas in vitro (´MD-2´y ´Champaka F-153´) durante la fase crecimiento en condiciones de campo

 

iDRomelio Rodríguez Sánchez1Unidad de Desarrollo e Innovación. Empresa Agroindustrial Ceballos. Carretera a Ceballos km. 9 ½. Ciego de Ávila, Cuba. *✉:rodriguezromelio66@gmail.com

iDDiana Rodríguez Hernández1Unidad de Desarrollo e Innovación. Empresa Agroindustrial Ceballos. Carretera a Ceballos km. 9 ½. Ciego de Ávila, Cuba.

iDExnier González Suarez1Unidad de Desarrollo e Innovación. Empresa Agroindustrial Ceballos. Carretera a Ceballos km. 9 ½. Ciego de Ávila, Cuba.

iDCalor C. Carvajal Ortiz2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.

iDGustavo Y. Lorente González2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.

iDLelurlys Nápoles Borrero2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.

iDOscar Concepción Laffitte2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.


1Unidad de Desarrollo e Innovación. Empresa Agroindustrial Ceballos. Carretera a Ceballos km. 9 ½. Ciego de Ávila, Cuba.

2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.

 

*Autor para correspondencia: rodriguezromelio66@gmail.com

Resumen

La micropropagación constituye una alternativa viable para la multiplicación acelerada piña (Ananas comosus var. comosus), especialmente cuando se requiere introducir nuevas variedades a escala productiva. El presente estudio se desarrolló en la Empresa Agroindustrial Ceballos, con el objetivo de comparar el crecimiento en campo de dos variedades de piña micropropagadas (el híbrido ´MD-2´ y ´Champaka F-153´) bajo condiciones edafoclimáticas de Ciego de Ávila, Cuba. Las plantas se establecieron a una densidad de 68 000 plantas ha-1 en canteros cubiertos con manta plástica y dispuestos en doble hilera. Se empleó un diseño experimental de bloques al aza con tres réplicas por tratamiento. Cada 90 días se evaluaron 20 plantas homogéneas seleccionadas aleatoriamente por parcelas: Las variables medidas incluyeron: porcentaje de supervivencia (%), masa fresca de la planta (kg), longitud de la planta (cm), número de raíces, número de hojas emitidas, masa fresca de la hoja “D” (g), longitud de la hoja “D” (cm), ancho de la hoja “D” (cm). Los resultados mostraron que ´Champaka F-153´ alcanzó un 99 % de supervivencia a los 90 días, mientras que ´MD-2´ alcanzó un 96%. Durante este periodo, la masa fresca ´Champaka F-153´ se incrementó en 226 g, frente a 156 g en ´MD-2´ con diferencias significativas entre ambas. No obstante, a los 270 días no se observaron diferencias significativas en el número de hojas, número de raíces y masa fresca de la hoja ¨D¨. Estos resultados evidencian diferencias iniciales en la capacidad de adaptación y crecimiento, las cuales tiende a atenuarse durante etapas avanzadas del ciclo vegetativo.

Palabras clave: 
Adaptación, micropropagación, morfología, piña, vitroplantas

Recibido: 09/10/2025; Aceptado: 10/4/2026

Conflicto de intereses: Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

Contribución de los autores: Conceptualización: Romelio Rodríguez, Oscar Concepción. Investigación: Romelio Rodríguez, Diana Rodríguez, Carol Carvajal, Lelurlys Nápoles. Redacción - borrador original: Romelio Rodríguez, Exnier González Suarez y Gustavo Y. Lorente. Curación de datos: Romelio Rodríguez.

Este artículo se encuentra bajo licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)

CONTENIDO

Introducción

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La piña (Ananas comosus var.comosus) es la especie de mayor relevancia económica dentro de la familia Bromeliaceae. Aporta más del 20 % del volumen mundial de frutos tropicales, ubicándose solo detrás del banano y el mango. En la actualidad, el híbrido ‘MD-2’ es la variedad más comercializada y demandada para el consumo en fresco a nivel internacional (11. Torres-Avila A, Aguilar-Ávila J, Santoyo-Cortés VH, Martínez-González EG, Aguilar-Gallegos N. Innovation in the pineapple value chain in Mexico: Explaining the global adoption process of the ‘MD-2’ hybrid. Agricultural Systems. 2022;198:103386. Available from: https://doi.org/10.1016/j.agsy.2021.103386 ). Su introducción transformó el mercado global de la piña, incrementando el consumo per cápita en Estados Unidos y Europa, y exigió el desarrollo de estrategias logísticas y tecnológicas para satisfacer la creciente demanda (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ).

‘MD-2’ se caracteriza por su alto potencial de rendimiento (hasta 100 t ha⁻¹) y atributos organolépticos superiores. No obstante, presenta mayor susceptibilidad a enfermedades fúngicas y requiere un manejo agrotécnico más intensivo que variedades como ‘Cayena lisa’ o ‘Champaka F-153’, lo que incrementa sus costos de producción, aunque estos son compensados por su mejor precio en el mercado (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ). En el contexto cubano, se reconoce la necesidad de diversificar las variedades cultivadas como parte de una estrategia productiva sostenible (33. Rodríguez-Alfonso D, Isidrón-Pérez M, Alfonso-González D, Grajal-Martín MJ, Hormaza-Uroz JI, Herrera-Isidrón L. Diversity of pineapple genetic resources in Cuba: threats and actions for minimizing losses. Revista Fitotecnia Mexicana. 2017;40(1):93-101. Available from: https://doi.org/10.35196/rfm.2017.1.93-101 ,44. Aguilera-Arango GA, Puentes-Díaz CL, Morillo-Coronado Y. Importance of genetic resources of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. var. comosus) in Colombia. Agronomía Mesoamericana. 2022;33(2). Available from: https://doi.org/10.15517/am.v33i2.47233 ).

‘Champaka F-153’, una selección de ‘Cayena lisa’, se distingue por su vigor, hojas sin espinas, excepto en el ápice, de color verde oscuro intenso con tonalidades rojizas y una baja emisión de hijuelos, lo que favorece el desarrollo de frutos de mayor calidad. Bajo condiciones óptimas, puede alcanzar rendimientos cercanos a 100 t ha⁻¹ con densidades de 60 000 plantas ha⁻¹ (55. Uriza-Ávila DE, Torres-Ávila A, Aguilar-Ávila J, Santoyo-Cortés VH, Zetina-Lezama R, Rebolledo-Martínez A. La piña mexicana frente al reto de la innovación. Avances y retos en la gestión de la innovación. Colección Trópico Húmedo. Universidad Autónoma Chapingo (UACH); México 2018. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://repositorio.chapingo.edu.mx/items/6728c88a-69a6-4835-974f-0aa3d9973566 ,66. Rebolledo-Martínez A, Peralta-Antonio N, Rebolledo-García RL, Becerril-Román AE, Rebolledo-Martínez L, Jaén-Contreras D, et al. Nitrogen, phosphorus and potassium content in different organs of pineapple cultivars at different planting density. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 2023;26(2):081. Available from: https://doi.org/10.56369/tsaes.4567 ).

En Cuba, la producción de piña estuvo históricamente basada en ‘Española roja’ y, en menor medida, en ‘Cayena lisa Serrana’, genotipos bien adaptados a las condiciones agroecológicas del país (77. Rodríguez R, Becquer R, Pino Y, López D, Rodríguez RC, Lorente González GY. Fruits production of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) ‘MD-2’ from vitroplants. Cultivos Tropicales. 2016;37(especial):40-8. Available from: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.4732.3765 ). Sin embargo, durante la década de 1990, la reducción de áreas cultivadas y la consecuente escasez de hijuelos limitaron severamente la producción (88. Isidrón M. Caracterización del germoplasma de piña colectado en Cuba mediante prospección Nacional: Localización, diversidad genética y situación actual. Cultivos Tropicales. 2003;24(1):65-71. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/603 ,99. Rodríguez-Alfonso D, Isidrón-Pérez M, Barrios O, Fundora Z, Hormaza JI, Grajal-Martín MJ. Minimal morphoagronomic descriptors for Cuban pineapple germplasm characterisation. Horticultural Science (Prague). 2020;47(1):28-35. Available from: https://doi.org/10.17221/60/2018-HORTSCI ).

A partir de 2008, la Empresa Agroindustrial Ceballos lideró un programa para la recuperación del cultivo en Ciego de Ávila, en el marco de una estrategia nacional. En 2009 se introdujo el híbrido ‘MD-2’ (Gold Extra Sweet) procedente de Costa Rica, cuya adaptación a las condiciones locales resultó exitosa. No obstante, la disponibilidad de material vegetal de calidad constituye aún la principal limitante para la expansión de ‘MD-2’ y ‘Champaka F-153’ (1010. Ávila R, Rodríguez R. Introduction and diversification of new pineapple cultivars in Ceballos Agroindustrial Enterprise, Cuba. Newsletter of the Workgroup Pineapple, International Society for Horticultural Science. 2019;(26):26-7. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://scholarspace.manoa.hawaii.edu/bitstreams/e1559406-7fbb-40fc-b062-4ffed123b8b7/download ).

En 2019, el Centro de Bioplantas de la Universidad de Ciego de Ávila inició un proyecto de innovación tecnológica orientado a estandarizar la micropropagación de ambas variedades, con el fin de establecer bancos de semilla básica en la UEB “Producción de Piña” (1010. Ávila R, Rodríguez R. Introduction and diversification of new pineapple cultivars in Ceballos Agroindustrial Enterprise, Cuba. Newsletter of the Workgroup Pineapple, International Society for Horticultural Science. 2019;(26):26-7. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://scholarspace.manoa.hawaii.edu/bitstreams/e1559406-7fbb-40fc-b062-4ffed123b8b7/download ). El presente trabajo tuvo como objetivo caracterizar los cambios morfológicos de dos variedades propagadas in vitro (‘MD-2’ y ‘Champaka F-153’) durante su ciclo de desarrollo vegetativo en condiciones de campo.

Materiales y Métodos

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El estudio se realizó en la Unidad Empresarial de Base (UEB) “Producción de piña” (21°47’N, 78°48’O), perteneciente a la Empresa Agroindustrial Ceballos. Se emplearon plantas micropropagadas de piña (Ananas comosus var. comosus) híbrido ‘MD-2’ y ‘Champaka F-153’, provenientes de la Unidad de Escalado y Transferencia Tecnológica del Centro de Bioplantas, luego de 6,5 meses de aclimatización y endurecimiento.

El suelo del área experimental se clasificó como Ferralítico Rojo Típico. Previo a la plantación, se realizó un análisis químico (Tabla 1) según las normas del Instituto Nacional de Suelos y Fertilizantes (NR. 279, 1987). El manejo del cultivo se ajustó al protocolo establecido por la UEB para plantas micropropagadas, con modificaciones en el régimen de fertilización. Durante el ciclo vegetativo se aplicaron dosis totales de 615, 310, 550, 38,25 y 0,55 kg ha⁻¹ de N, P, K, Mg y Ca, respectivamente, así como micronutrientes: Fe (1,50), Mn (6,28), Zn (1,80), B (0,57), Cu (0,17) y Mo (0,08 kg ha⁻¹). La fertilización foliar se realizó con un asperjador CLAXON (76 boquillas, 3200 L de capacidad). El riego por aspersión se ejecutó mediante un sistema de pivote central (Western, TUSA SA).

Tabla 1.  Características químicas del suelo en el área experimental
K2O (mg 100-1 g S.) P2O5 (mg 100-1 g S.) M.O. (%) Mg (Cmol kg-1) Ca (Cmol kg-1) pH (KCl)
29,40 15,0 2,46 2,27 2,86 4,5

Diseño experimental y tratamientos

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Se utilizó un diseño de bloques al azar con arreglo factorial 2 × 4 (dos variedades y cuatro momentos de evaluación). Cada tratamiento se replicó en tres parcelas de 13 × 6,70 m (seis surcos en doble hilera cubiertos con nylon plástico de 90 μm), plantadas en abril de 2019 a una densidad de 58 600 plantas ha⁻¹.

Variables evaluadas

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Se evaluaron 20 plantas homogéneas seleccionadas al azar por parcela a los 0, 90, 180 y 270 días después de la plantación (ddp). Las variables registradas fueron: supervivencia (%), masa fresca de la planta (g), longitud de la planta (cm), número de hojas, número de raíces, masa fresca de la hoja “D” (g), longitud de la hoja “D” (cm) y ancho de la hoja “D” (cm). Además, se calculó la tasa de crecimiento absoluto (TCA): T C A   =   M F ₂   −   M F ₁   /   t ₂   −   t ₁ donde MF es la masa fresca y t el tiempo.

Análisis estadístico

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Los datos se analizaron con el software STATISTIC 8.0. Se verificaron los supuestos de normalidad (Kolmogorov-Smirnov, P ≤ 0,05) y homogeneidad de varianzas (Levene, P ≤ 0,05). Se aplicó un ANOVA factorial y la prueba de Tukey (P ≤ 0,05) para la comparación de medias. Los porcentajes de supervivencia se transformaron mediante y’ = 2 arcosen (y/100)⁰·⁵.

Resultados y Discusión

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La Figura 1 muestra el comportamiento de la supervivencia de las dos variedades en los primeros 90 días luego de su plantación en condiciones de campo.

Medias con letras diferentes indican significación (ANOVA factorial Tukey P≤0,05). Los datos se transformaron según y´=2 arcosen (y/100)0,5. Cada dato representa la media para n=20
Figura 1.  Comportamiento de la supervivencia (%) de las plantas de piña ‘MD-2’ y ´Champaka F-153´ durante los primeros 90 días luego de su plantación en condiciones de campo

A los 90 días ddp ‘Champaka F-153’ presentó una supervivencia significativamente superior (99,5%) a la de ‘MD-2’ (94,1%) (Figura 1). No obstante, en evaluaciones previas (30 y 60 ddp) no se detectaron diferencias significativas. Estos resultados indican una rápida capacidad de adaptación de ambas variedades a condiciones de alta radiación y estrés hídrico, aunque con ventaja para ‘Champaka F-153’ en la fase final del período de establecimiento. Los valores de supervivencia superan los reportados para ‘MD-2’ (90,19 %) (77. Rodríguez R, Becquer R, Pino Y, López D, Rodríguez RC, Lorente González GY. Fruits production of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) ‘MD-2’ from vitroplants. Cultivos Tropicales. 2016;37(especial):40-8. Available from: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.4732.3765 ), lo que podría atribuirse al mayor tamaño de las plantas al momento del trasplante (1111. Abdi G. Optimizing in vitro nutrient and ex vitro soil mediums-driven responses for multiplication, rooting, and acclimatization of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) cv. Smooth Cayenne. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2026;158(1):12. Available from: https://doi.org/10.1007/s11240-026-02845-2 ).

La coloración amarillenta observada durante los primeros meses, más acentuada en ‘Champaka F-153’, es indicativa de fotoinhibición, probablemente asociada a la alta radiación solar y temperatura. Estos síntomas disminuyeron progresivamente, lo que sugiere una efectiva recuperación de los sistemas fotosintéticos y la activación del metabolismo CAM constitutivo (1212. Saha I, Dolui D, Ghosh A, Sarkar B, De AK, Adak MK. Assessment of Irradiation Stress in Crop Plants with Modern Technical Advances. En: Sustainable Agriculture in the Era of Climate Change. Springer; 2020. p. 235-49. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-030-86893-4 ,1313. Restrepo-Díaz H, Sánchez-Reinoso AD. Ecophysiology of fruit crops: A glance at its impact on fruit crop productivity. En: Srivastava AK, Hu C, editores. Fruit Crops. Elsevier; 2020. p. 59-66. Available from: https://doi.org/10.1016/C2018-0-05145-5 ). Los daños en los fotosistemas por alta radiación desencadenan la producción de especies reactivas del oxígeno. Estas especies dañan estructuras proteicas, membranas celulares y componentes celulares como el ADN y el ARN (1414. Sinaga AOY, Marpaung DSS. Abiotic stress-induced gene expression in pineapple as a potential genetic marker. Advanced Agrochem. 2024;3(2):133-42. Available from: https://doi.org/10.1016/j.aac.2024.01.002 -1616. Munné-Bosch S, Vincent C. Physiological mechanisms underlying fruit sunburn. Critical Reviews in Plant Sciences. 2019;38(2):140-57. Available from: https://doi.org/10.1080/07352689.2019.1635919 ).

Los primeros 90 días son cruciales en cuanto a la adaptación de las plantas a las nuevas y estresantes condiciones ambientales a que se transfieren las plantas micropropagadas a condiciones de campo. La Tabla 2 muestra el desarrollo que alcanzaron ambas variedades durante los primeros 90 días.

Tabla 2.  Comportamiento de algunas variables morfológicas de las plantas de MD-2 y ´Champaka F-153´ (CPK) en los primeros 90 días de plantadas en campo
Momentos evaluación Masa fresca (g) Longitud de la planta (cm) Número de hojas Número de raíces Longitud de la raíz (cm)
CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2
Siembra 96,0 c 104,5 c 33,0 b 34,0 b 26,0 b 23,5 c 12,8 c 14,2 c 28,2 b 38,5 a
90 días 322,0 a 261,0 b 39,9 a 34,6 b 29,6 a 26,9 b 51,3 a 35,3 b 34,4 a 34,6 a
EE. 35,8 1,3 0,7 4,8 3,2

En cada variable letras distintas indican diferencias significativas para prueba T-Students. Cada dato representa la media para n=20. EE= Error estándar

Durante los primeros 90 días (ddp), ‘Champaka F-153’ mostró incrementos significativamente superiores a ‘MD-2’ en masa fresca (226 vs. 156 g), longitud de la planta, número de hojas y número de raíces (Tabla 2). No se observaron diferencias en la longitud radical. La TCA fue de 2,5 g día⁻¹ para ‘Champaka F-153’ y 1,7 g día⁻¹ para ‘MD-2’. Estos resultados confirman un mayor vigor inicial de ‘Champaka F-153’ en condiciones de campo (1717. Pérez-Bonachea L, Gómez-Kosky R, Martínez M. Caracterización en campo de plantas de piña (Ananas comosus (L.) Merr.) cultivar ‘Cayena Lisa Serrana’ genéticamente modificadas en las generaciones T3 y T4. Biotecnología Vegetal. 2025;25(2):89-102. Available from: https://revista.ibp.co.cu/index.php/BV/index ).

Los resultados demuestran que la variedad ´Champaka F-153´ tiene una mayor tasa de crecimiento que ‘MD-2’ en los primeros 90 días luego de ser transferidas las plantas a condiciones de campo. Parece indicar que la misma acumula mayores reservas, a partir de la emisión de nuevos órganos, lo que favorece elevar los niveles de supervivencia (Figura 1).

En la Figura 2 se puede apreciar el desarrollo de las plantas ‘MD-2’ y ´Champaka F-153´ en condiciones de campo.

Figura 2.  Plantas de ‘MD-2’ (superiores) y ´Champaka F-153´ (Inferiores) durante el proceso de crecimiento en campo a los 90 días (izquierda) y 180 días (derecha)

En la Figura 2 se observa la típica coloración verde en las hojas de la ‘MD-2’ (superior), mientras que se aprecia un color verde-rojizo en las hojas de ´Champaka F-153´ (inferior). Desde el momento en que se expusieron las plántulas a las drásticas condiciones de ambiente natural (mayor intensidad de luz y temperatura) presentaron estas apariencias típicas de ambas variedades (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ,1818. Bhowmick N, Deb P, Munsi P, Ghosh SK. Morphological characterization and performance of different pineapple (Ananas comosus) varieties in northern parts of West Bengal. The Indian Journal of Agricultural Sciences. 2022;92(5):567-71. Available from: https://doi.org/10.56093/ijas.v92i5.124072 ).

También se observó una ligera amarillez en las hojas de las plántulas propia de la desnaturalización de las clorofilas, síntomas de fotoinhibición. Aunque se pudo observar una pronta recuperación de estos síntomas en la evaluación realizadas posteriormente, lo que indica la pronta adaptación y rápida recuperación a los cambios ambientales característicos en las plantas CAM (1919. Rodríguez-Escriba RC, Rodríguez-Cartaya ID, Lorente GY, López D, Izquierdo RE, Borroto LS. Efecto del déficit hídrico sobre cambios morfo-fisiológicos y bioquímicos en plantas micropropagadas de piña MD-2 en la etapa final de aclimatización. Cultivos Tropicales. 2016;37:64-73. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/index ). Por otro lado, en ´Champaka F-153´ se evidenció que las hojas son de mayor grosor y más caedizas que en la ‘MD-2’, las cuales tienden a ser más estrechas y alargadas y con una posición más vertical respecto al eje central de la planta (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ,1818. Bhowmick N, Deb P, Munsi P, Ghosh SK. Morphological characterization and performance of different pineapple (Ananas comosus) varieties in northern parts of West Bengal. The Indian Journal of Agricultural Sciences. 2022;92(5):567-71. Available from: https://doi.org/10.56093/ijas.v92i5.124072 ).

En la Figura 3 se puede observar el comportamiento de la masa fresca de las plantas durante su desarrollo en las condiciones de campo.

Medias con letras diferentes indican significación (ANOVA factorial Tukey P≤0,05). Cada dato representa la media para n=20
Figura 3.  Comportamiento de la masa fresca de las plantas de ‘MD-2’ y ´Champaka F-153´ (CPK) durante los 270 días luego de su plantación en condiciones de campo

Los resultados muestran que en los primeros 90 días, aunque existió un ligero incremento en las masas frescas, no se observan diferencias significativas entre las dos variedades. Sin embargo, en la evaluación realizada a los 180 días se aprecian diferencias significativas entre ambas variedades y con respecto a la evaluación que le antecedió, con valores de 1,27 kg para ´Champaka F-153´ y 1,03 kg en ‘MD-2’ en apenas 90 días. Al final de la fase vegetativa (270 días), se observan diferencias significativas entre ambas variedades, así como con todos los momentos de evaluación anteriores, los incrementos de masas en esta etapa fueron de 900 y 800 g para ´Champaka F-153´ y ‘MD-2’ respectivamente (2020. Liang Z, Zhang H, Jin X, Zhai P, Zhao Y, Li C, et al. Effect of Different Fertilizer Models on the Growth, Development, Yield and Quality of Pineapple in Tropics. Chinese Journal of Tropical Crops. 2022;43(11):2345-54. Available from: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2022.11.014 ).

Desde el momento de siembra hasta antes de la inducción artificial de la floración, la variedad ´Champaka F-153´ incrementó 2,49 kg, mientras que ‘MD-2’ logró 2,09 kg con una diferencia de 400 g durante el mismo período de tiempo y bajo las mismas condiciones ambientales y agrotécnicas. Estos resultados corroboran que durante los primeros tres meses las plantas de piña se encuentran adaptándose a las nuevas condiciones donde se plantaron y debe desarrollar nuevos órganos (hojas y raíces), por lo que la planta depende de las reservas que acumuló previamente, luego de esta nueva emisión de hojas y raíces, estas alcanzan un crecimiento exponencial de las masas fresca (77. Rodríguez R, Becquer R, Pino Y, López D, Rodríguez RC, Lorente González GY. Fruits production of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) ‘MD-2’ from vitroplants. Cultivos Tropicales. 2016;37(especial):40-8. Available from: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.4732.3765 ,1717. Pérez-Bonachea L, Gómez-Kosky R, Martínez M. Caracterización en campo de plantas de piña (Ananas comosus (L.) Merr.) cultivar ‘Cayena Lisa Serrana’ genéticamente modificadas en las generaciones T3 y T4. Biotecnología Vegetal. 2025;25(2):89-102. Available from: https://revista.ibp.co.cu/index.php/BV/index ).

Sin embargo, cuando se analizó la Tasa de Crecimiento Absoluta (TCA) en los últimos 90 días en campo (180 a 270 d) se evidenció que las plantas de ´Champaka F-153´ alcanzan 10 gramos por día, mientras que ‘MD-2’ logra 8,8 gramos (1,2 g de diferencia diaria). Estos resultados ponen de manifiesto que las plantas propagadas in vitro de ´Champaka F-153´ tiene una tasa de crecimiento superior a ‘MD-2’. Estos resultados difieren de lo reportado en la literatura, donde se plantea que la planta ‘MD-2’ alcanza el peso para la inducción con al menos un mes adelantada a las demás variedades comerciales (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ,2121. González JL. Yield and Quality of Fruits of Pineapple Cultivars Treated With CPA With Respect to Planting Date and Density. International Journal of Agronomy. 2025;2025:8891234. Available from: https://doi.org/10.1155/2025/8891234 ).

La Tabla 3 muestra el comportamiento en el tiempo de algunas variables morfológicas evaluadas en las plantas desde el momento de la siembra hasta antes del momento de inducción artificial de la floración (270 días).

Tabla 3.  Comportamiento de algunas variables morfológicas de las plantas de ‘MD-2’ y ´Champaka F-153´ (CPK) desde el momento de plantación y hasta los 270 días en campo
Momentos evaluación Longitud de la planta (cm) Número de hojas Masa fresca de Hoja ”D“ (g) Número de raíces
CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2
Plantación 33,0 d 34,0 d 26,0 bc 23,5 c - - 12,8 d 14,2 d
90 días 39,9 d 34,6 d 29,6 b 26,9 bc 21,8 d 20,3 d 51,3 b 35,3 c
180 días 61,6 c 63,1 c 31,6 b 28,1 b 33,3 c 31,2 c 58,2 a 61,3 a
270 días 97,7 a 77,3 b 50,4 a 48,9 a 55,0 a 58,0 a 58,5 a 57,6 a
EE 10,5 2,6 3,1 3,6

En cada variable letras distintas indican diferencias significativas (ANOVA factorial Tukey P≤0,05). Cada dato representa la media para n=20. EE= Error estándar

A los 270 ddp, ‘Champaka F-153’ superó significativamente a ‘MD-2’ en longitud de la planta (97,7 vs. 77,3 cm), aunque no se observaron diferencias en número de hojas, número de raíces, ni masa fresca de la hoja “D” (Tabla 3). Esta última variable no alcanzó los valores recomendados para inducción floral (70-80 g), lo que sugiere que las condiciones ambientales o de manejo pudieron limitar la acumulación de reservas (1212. Saha I, Dolui D, Ghosh A, Sarkar B, De AK, Adak MK. Assessment of Irradiation Stress in Crop Plants with Modern Technical Advances. En: Sustainable Agriculture in the Era of Climate Change. Springer; 2020. p. 235-49. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-030-86893-4 ).

Al parecer los incrementos en las masas frescas de las plantas de ´Champaka F-153´ están relacionados a los mayores valores alcanzados en las variables longitud de la planta (20,4 cm) y número de hojas emitidas. La mayor masa fresca encontrada en la hoja “D” puedes estar asociada a un mayor desarrollo de tejidos de reservas en sus hojas bajo las mismas condiciones de cultivos, por ser ‘MD-2’ menos rústica que la ´Champaka F-153´.

Es conocido que el crecimiento de las plántulas de piña es lento, motivado entre otras causas por el metabolismo de fijación del carbono (Metabolismo Acido de las Crasuláceas (CAM del inglés) que la mismas presentan (2222. Bartholomew DP, Paull RE, Rohrbach KG, editores. The Pineapple: Botany, Production and Uses. CABI Publishing; 2003. ISBN: 978-0-85199-503-8. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/index ). Su metabolismo puede operar como “CAM inducible o “CAM facultativa” en condiciones in vitro y durante las etapas de aclimatización (1919. Rodríguez-Escriba RC, Rodríguez-Cartaya ID, Lorente GY, López D, Izquierdo RE, Borroto LS. Efecto del déficit hídrico sobre cambios morfo-fisiológicos y bioquímicos en plantas micropropagadas de piña MD-2 en la etapa final de aclimatización. Cultivos Tropicales. 2016;37:64-73. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/index ,2323. Aragon C, Carvalho L, Gonzalez J, Escalona M, Amancio S. The physiology of ex vitro pineapple (Ananas comosus L. Merr. var. MD-2) as CAM or C3 is regulated by the environmental conditions. Plant Cell Reports. 2012;31(4):757-69. Available from: https://doi.org/10.1007/s00299-011-1195-7 ), pero ya en condiciones de campo las plantas de piña se comportan como “CAM constitutiva” o “CAM obligada”. Estas variaciones hacen que su comportamiento en cuanto al crecimiento y desarrollo tenga una gran relación con las atenciones agrotécnicas y de cultivo que se realicen a las plantas en condiciones de campo (2424. Rodríguez R, Lorente G, Rodríguez R, Pérez O, García O, Lobaina Y. Evaluation of three fertilization systems for ‘MD-2’ pineapple plants. Acta Horticulturae. 2019;1239:27-32. Available from: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2019.1239.15 ,2525. Darnaudery M, Fournier P, Léchaudel M. Low-input pineapple crops with high quality fruit: promising impacts of locally integrated and organic fertilisation compared to chemical fertilisers. The Journal of Agricultural Science. 2024;1-12. Available from: https://doi.org/10.1017/S002185962400015X ). Sin embargo, sí las condiciones donde se desarrolla el cultivo son favorables (riego, fertilización, sanidad, temperatura etc.) estas pueden comportarse como plantas facultativas e inducibles (2626 Villalobos-Olivera A, Lorenzo-Feijoo JC, Quintana-Bernabé N, Leiva-Mora M, Bettoni JC, Martínez-Montero ME. Morpho-anatomical and physiological assessments of cryo-derived pineapple plants (Ananas comosus var. comosus) after acclimatization. Horticulturae. 2023;9(7):841. Available from: https://doi.org/10.3390/horticulturae9070841 ). Metabolismo que estimulará un mayor crecimiento en las plantas de piña y con ello reducción del tiempo de producción, lo que puede estar sucediendo con estas variedades bajo las condiciones donde se desarrolló el experimento.

Conclusiones

 ⌅

  • Las plantas micropropagadas de ‘MD-2’ y ‘Champaka F-153’ mostraron elevados porcentajes de supervivencia en condiciones de campo, aunque ‘Champaka F-153’ presentó valores significativamente superiores a los 90 días. Durante esta fase, ‘Champaka F-153’ evidenció un crecimiento más rápido, reflejado en mayores incrementos de masa fresca, número de hojas y número de raíces.

  • No obstante, a los 270 días, las diferencias morfológicas entre ambas variedades se atenuaron, sin detectarse diferencias significativas en número de hojas, número de raíces y masa fresca de la hoja “D”.

  • Estos resultados sugieren que, pese a un establecimiento inicial más lento, ‘MD-2’ posee capacidad de compensación durante etapas avanzadas del ciclo vegetativo. Se recomienda continuar la evaluación hasta la cosecha para determinar el impacto de estas diferencias en el rendimiento y la calidad del fruto.

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26 Villalobos-Olivera A, Lorenzo-Feijoo JC, Quintana-Bernabé N, Leiva-Mora M, Bettoni JC, Martínez-Montero ME. Morpho-anatomical and physiological assessments of cryo-derived pineapple plants (Ananas comosus var. comosus) after acclimatization. Horticulturae. 2023;9(7):841. Available from: https://doi.org/10.3390/horticulturae9070841

Cultivos Tropicales Vol. 47, No. 3, julio-septiembre 2026, ISSN: 1819-4087
 
Original article

Morphological changes in in vitro propagated pineapple varieties (‘MD-2’ and ‘Champaka F-153’) during the growth phase under field conditions

 

iDRomelio Rodríguez Sánchez1Unidad de Desarrollo e Innovación. Empresa Agroindustrial Ceballos. Carretera a Ceballos km. 9 ½. Ciego de Ávila, Cuba. *✉:rodriguezromelio66@gmail.com

iDDiana Rodríguez Hernández1Unidad de Desarrollo e Innovación. Empresa Agroindustrial Ceballos. Carretera a Ceballos km. 9 ½. Ciego de Ávila, Cuba.

iDExnier González Suarez1Unidad de Desarrollo e Innovación. Empresa Agroindustrial Ceballos. Carretera a Ceballos km. 9 ½. Ciego de Ávila, Cuba.

iDCalor C. Carvajal Ortiz2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.

iDGustavo Y. Lorente González2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.

iDLelurlys Nápoles Borrero2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.

iDOscar Concepción Laffitte2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.


1Unidad de Desarrollo e Innovación. Empresa Agroindustrial Ceballos. Carretera a Ceballos km. 9 ½. Ciego de Ávila, Cuba.

2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, Carretera a Morón, km 9 ½ Ciego de Ávila, Cuba.

 

*Author for correspondence: rodriguezromelio66@gmail.com

Abstract

In vitro multiplication is a feasible technique for the accelerated propagation of pineapple (Ananas comosus var. comosus), particularly when introducing new varieties at a commercial scale. This study was conducted at the “Pineapple Production” Base Business Unit, part of the Ceballos Agroindustrial Company, to compare the field performance of two micropropagated pineapple varieties, hybrid ‘MD-2’ and ‘Champaka F-153’, under the edaphoclimatic conditions of Ciego de Ávila, Cuba. Plants were established at a density of 68,000 ha⁻¹ in double rows on raised beds covered with plastic mulch. A randomized complete block design with three replications per treatment was used. Every 90 days, 20 homogeneous plants per plot were randomly selected and evaluated for: survival rate, plant fresh mass, plant length, number of roots, number of leaves, and fresh mass, length, and width of the “D” leaf. Results indicated that ‘Champaka F-153’ reached 99 % survival after 90 days, while ‘MD-2’ reached 96 %. During this period, fresh mass increased by 226 g in ‘Champaka F-153’ and 156 g in ‘MD-2’, with significant differences between varieties. However, at 270 days, no significant differences were observed in the number of leaves, the number of roots, or the fresh mass of the “D” leaf. These findings suggest initial differences in adaptation and growth that tend to level off during later vegetative stages.

Key words: 
Adaptation, micropropagation, morphology, pineapple, vitroplants

Introduction

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Pineapple (Ananas comosus var. comosus) is the most economically important species within the Bromeliaceae family. It contributes more than 20 % of the global volume of tropical fruits, ranking only behind banana and mango. Currently, the ‘MD‑2’ hybrid is the most widely marketed and demanded variety for fresh consumption internationally (11. Torres-Avila A, Aguilar-Ávila J, Santoyo-Cortés VH, Martínez-González EG, Aguilar-Gallegos N. Innovation in the pineapple value chain in Mexico: Explaining the global adoption process of the ‘MD-2’ hybrid. Agricultural Systems. 2022;198:103386. Available from: https://doi.org/10.1016/j.agsy.2021.103386 ). Its introduction transformed the global pineapple market, increasing per capita consumption in the United States and Europe, and required the development of logistic and technological strategies to meet the growing demand (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ).

‘MD‑2’ is characterized by its high yield potential (up to 100 t ha⁻¹) and superior organoleptic attributes. However, it has greater susceptibility to fungal diseases and requires more intensive agronomic management than varieties such as ‘Cayena lisa’ or ‘Champaka F‑153’, which increases its production costs, although these are offset by its better market price (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ). In the Cuban context, the need to diversify the cultivated varieties is recognized as part of a sustainable production strategy (33. Rodríguez-Alfonso D, Isidrón-Pérez M, Alfonso-González D, Grajal-Martín MJ, Hormaza-Uroz JI, Herrera-Isidrón L. Diversity of pineapple genetic resources in Cuba: threats and actions for minimizing losses. Revista Fitotecnia Mexicana. 2017;40(1):93-101. Available from: https://doi.org/10.35196/rfm.2017.1.93-101 ,44. Aguilera-Arango GA, Puentes-Díaz CL, Morillo-Coronado Y. Importance of genetic resources of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. var. comosus) in Colombia. Agronomía Mesoamericana. 2022;33(2). Available from: https://doi.org/10.15517/am.v33i2.47233 ).

‘Champaka F‑153’, a selection of ‘Cayena lisa’, is distinguished by its vigor, spineless leaves except at the apex, intense dark green color with reddish hues, and low offshoot emission, which favors the development of higher quality fruits. Under optimal conditions, it can achieve yields close to 100 t ha⁻¹ with densities of 60 000 plants ha⁻¹ (55. Uriza-Ávila DE, Torres-Ávila A, Aguilar-Ávila J, Santoyo-Cortés VH, Zetina-Lezama R, Rebolledo-Martínez A. La piña mexicana frente al reto de la innovación. Avances y retos en la gestión de la innovación. Colección Trópico Húmedo. Universidad Autónoma Chapingo (UACH); México 2018. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://repositorio.chapingo.edu.mx/items/6728c88a-69a6-4835-974f-0aa3d9973566 ,66. Rebolledo-Martínez A, Peralta-Antonio N, Rebolledo-García RL, Becerril-Román AE, Rebolledo-Martínez L, Jaén-Contreras D, et al. Nitrogen, phosphorus and potassium content in different organs of pineapple cultivars at different planting density. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 2023;26(2):081. Available from: https://doi.org/10.56369/tsaes.4567 ).

In Cuba, pineapple production was historically based on ‘Española roja’ and, to a lesser extent, on ‘Cayena lisa Serrana’, genotypes well adapted to the country’s agroecological conditions (77. Rodríguez R, Becquer R, Pino Y, López D, Rodríguez RC, Lorente González GY. Fruits production of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) ‘MD-2’ from vitroplants. Cultivos Tropicales. 2016;37(especial):40-8. Available from: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.4732.3765 ). However, during the 1990s, the reduction of cultivated areas and the consequent shortage of offshoots severely limited production (88. Isidrón M. Caracterización del germoplasma de piña colectado en Cuba mediante prospección Nacional: Localización, diversidad genética y situación actual. Cultivos Tropicales. 2003;24(1):65-71. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/603 ,99. Rodríguez-Alfonso D, Isidrón-Pérez M, Barrios O, Fundora Z, Hormaza JI, Grajal-Martín MJ. Minimal morphoagronomic descriptors for Cuban pineapple germplasm characterisation. Horticultural Science (Prague). 2020;47(1):28-35. Available from: https://doi.org/10.17221/60/2018-HORTSCI ).

From 2008 onwards, the Ceballos Agroindustrial Enterprise led a program for the recovery of the crop in Ciego de Ávila, as part of a national strategy. In 2009, the ‘MD‑2’ hybrid (Gold Extra Sweet) was introduced from Costa Rica, and its adaptation to local conditions proved successful. Nevertheless, the availability of quality planting material remains the main limitation for the expansion of ‘MD‑2’ and ‘Champaka F‑153’ (1010. Ávila R, Rodríguez R. Introduction and diversification of new pineapple cultivars in Ceballos Agroindustrial Enterprise, Cuba. Newsletter of the Workgroup Pineapple, International Society for Horticultural Science. 2019;(26):26-7. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://scholarspace.manoa.hawaii.edu/bitstreams/e1559406-7fbb-40fc-b062-4ffed123b8b7/download ).

In 2019, the Center for Plant Biotechnology of the University of Ciego de Ávila initiated a technological innovation project aimed at standardizing the micropropagation of both varieties, in order to establish basic seed banks at the UEB "Producción de Piña" (1010. Ávila R, Rodríguez R. Introduction and diversification of new pineapple cultivars in Ceballos Agroindustrial Enterprise, Cuba. Newsletter of the Workgroup Pineapple, International Society for Horticultural Science. 2019;(26):26-7. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://scholarspace.manoa.hawaii.edu/bitstreams/e1559406-7fbb-40fc-b062-4ffed123b8b7/download ). The objective of this work was to characterize the morphological changes of two in vitro propagated varieties (‘MD‑2’ and ‘Champaka F‑153’) during their vegetative growth cycle under field conditions.

Materials and Methods

 ⌅

Here is the English translation of the provided text, maintaining a formal, academic tone. Personal pronouns have been avoided where possible (e.g., using passive constructions or impersonal phrasing).

The study was conducted at the Basic Business Unit (UEB, according its acronyms in Spanish) "Producción de piña" (21°47'N, 78°48'W), belonging to the Ceballos Agroindustrial Enterprise. Micropropagated plants of pineapple (Ananas comosus var. comosus) hybrid ‘MD‑2’ and ‘Champaka F‑153’ were used, obtained from the Scale‑up and Technology Transfer Unit of the Center for Plant Biotechnology, after 6.5 months of acclimatization and hardening.

The soil of the experimental area was classified as Typical Red Ferrallitic. Before planting, a chemical analysis was performed (Table 1) according to the standards of the National Institute of Soils and Fertilizers (NR. 279, 1987). Crop management followed the protocol established by the UEB for micropropagated plants, with modifications to the fertilization regime. During the vegetative cycle, total doses of 615, 310, 550, 38.25, and 0.55 kg ha⁻¹ of N, P, K, Mg, and Ca, respectively, were applied, as well as micronutrients: Fe (1.50), Mn (6.28), Zn (1.80), B (0.57), Cu (0.17), and Mo (0.08 kg ha⁻¹). Foliar fertilization was carried out with a CLAXON sprayer (76 nozzles, 3200 L capacity). Sprinkler irrigation was performed using a center‑pivot system (Western, TUSA SA).

Table 1.  Chemical characteristics of the soil in the experimental area
K2O (mg 100-1 g S.) P2O5 (mg 100-1 g S.) M.O (%) Mg (Cmol kg-1) Ca (Cmol kg-1) pH (KCl)
29.40 15.0 2.46 2.27 2.86 4.5

Experimental design and treatments

 ⌅

A randomized block design with a 2 × 4 factorial arrangement (two varieties and four evaluation times) was used. Each treatment was replicated in three plots of 13 × 6.70 m (six double-row furrows covered with 90 μm plastic nylon), planted in April 2019 at a density of 58,600 plants ha⁻¹.

Variables evaluated

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Twenty homogeneous plants randomly selected per plot were evaluated at 0, 90, 180, and 270 days after planting (dap). The recorded variables were: survival (%), plant fresh mass (g), plant length (cm), number of leaves, number of roots, fresh mass of leaf “D” (g), length of leaf “D” (cm), and width of leaf “D” (cm). Additionally, the absolute growth rate (AGR) was calculated: AGR = (FM₂ - FM₁) / (t₂ - t₁), where FM is fresh mass and t is time.

Statistical analysis

 ⌅

Data were analyzed using STATISTIC 8.0 software. Normality (Kolmogorov-Smirnov, P ≤ 0.05) and homogeneity of variances (Levene, P ≤ 0.05) assumptions were verified. A factorial ANOVA and Tukey's test (P ≤ 0.05) were applied for mean comparison. Survival percentages were transformed using y' = 2 arcsin (y/100)⁰·⁵.

Results and Discussion

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La Figura 1 muestra el comportamiento de la supervivencia de las dos variedades en los primeros 90 días luego de su plantación en condiciones de campo.

Means with different letters indicate significance (factorial ANOVA, Tukey P≤0.05). Data were transformed according to y' = 2 arcsin (y/100)^0.5. Each data point represents the mean for n=20
Figure 1.  Survival behavior (%) of ‘MD-2’ and ‘Champaka F-153’ pineapple plants during the first 90 days after planting under field conditions

At 90 days after planting (dap), ‘Champaka F‑153’ showed significantly higher survival (99.5 %) than ‘MD‑2’ (94.1 %) (Figure 1). However, no significant differences were detected at previous evaluation times (30 and 60 dap). These results indicate a rapid adaptation capacity of both varieties to conditions of high radiation and water stress, although with an advantage for ‘Champaka F‑153’ in the final phase of the establishment period. The survival values exceed those reported for ‘MD‑2’ (90.19 %) (77. Rodríguez R, Becquer R, Pino Y, López D, Rodríguez RC, Lorente González GY. Fruits production of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) ‘MD-2’ from vitroplants. Cultivos Tropicales. 2016;37(especial):40-8. Available from: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.4732.3765 ), which could be attributed to the larger size of the plants at the time of transplanting (1111. Abdi G. Optimizing in vitro nutrient and ex vitro soil mediums-driven responses for multiplication, rooting, and acclimatization of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) cv. Smooth Cayenne. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2026;158(1):12. Available from: https://doi.org/10.1007/s11240-026-02845-2 ).

The yellowish coloration observed during the first months, more pronounced in ‘Champaka F‑153’, is indicative of photoinhibition, probably associated with high solar radiation and temperature. These symptoms gradually decreased, suggesting an effective recovery of the photosynthetic systems and the activation of constitutive CAM metabolism (1212. Saha I, Dolui D, Ghosh A, Sarkar B, De AK, Adak MK. Assessment of Irradiation Stress in Crop Plants with Modern Technical Advances. En: Sustainable Agriculture in the Era of Climate Change. Springer; 2020. p. 235-49. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-030-86893-4 ,1313. Restrepo-Díaz H, Sánchez-Reinoso AD. Ecophysiology of fruit crops: A glance at its impact on fruit crop productivity. En: Srivastava AK, Hu C, editores. Fruit Crops. Elsevier; 2020. p. 59-66. Available from: https://doi.org/10.1016/C2018-0-05145-5 ). Damage to photosystems caused by high radiation triggers the production of reactive oxygen species. These species damage protein structures, cell membranes, and cellular components such as DNA and RNA (1414. Sinaga AOY, Marpaung DSS. Abiotic stress-induced gene expression in pineapple as a potential genetic marker. Advanced Agrochem. 2024;3(2):133-42. Available from: https://doi.org/10.1016/j.aac.2024.01.002 -1616. Munné-Bosch S, Vincent C. Physiological mechanisms underlying fruit sunburn. Critical Reviews in Plant Sciences. 2019;38(2):140-57. Available from: https://doi.org/10.1080/07352689.2019.1635919 ).

The first 90 days are crucial for the adaptation of plants to the new and stressful environmental conditions to which micropropagated plants are transferred to field conditions. Table 2 shows the development achieved by both varieties during the first 90 days.

Table 2.  Behavior of some morphological variables of 'MD-2' and 'Champaka F-153' (CPK) plants during the first 90 days after planting in the field
Evaluation times Fresh mass (g) Plant length (cm) Number of leaves Number of roots Root length (cm)
CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2
Sowing 96.0 c 104.5 c 33.0 b 34.0 b 26.0 b 23.5 c 12.8 c 14.2 c 28.2 b 38.5 a
90 days 322.0 a 261.0 b 39.9 a 34.6 b 29.6 a 26.9 b 51.3 a 35.3 b 34.4 a 34.6 a
SE. 35.8 1.3 0.7 4.8 3.2

For each variable, different letters indicate significant differences according to Student's t-test. Each data point represents the mean for n = 20. SE = Standard error

During the first 90 days (dap), ‘Champaka F‑153’ showed significantly higher increases than ‘MD‑2’ in fresh mass (226 vs. 156 g), plant length, number of leaves, and number of roots (Table 2). No differences were observed in root length. The AGR was 2.5 g day⁻¹ for ‘Champaka F‑153’ and 1.7 g day⁻¹ for ‘MD‑2’. These results confirm a greater initial vigor of ‘Champaka F‑153’ under field conditions (1717. Pérez-Bonachea L, Gómez-Kosky R, Martínez M. Caracterización en campo de plantas de piña (Ananas comosus (L.) Merr.) cultivar ‘Cayena Lisa Serrana’ genéticamente modificadas en las generaciones T3 y T4. Biotecnología Vegetal. 2025;25(2):89-102. Available from: https://revista.ibp.co.cu/index.php/BV/index ).

The results demonstrate that the variety ‘Champaka F‑153’ has a higher growth rate than ‘MD‑2’ during the first 90 days after transfer of the plants to field conditions. This seems to indicate that it accumulates greater reserves, based on the emission of new organs, which favors increasing survival levels (Figure 1).

In Figure 2, the development of ‘MD‑2’ and ‘Champaka F‑153’ plants under field conditions can be observed.

Figure 2.  ‘MD-2’ (top) and ‘Champaka F-153’ (bottom) plants during the growth process in the field at 90 days (left) and 180 days (right)

In the Figure 2, the typical green coloration can be observed on the leaves of ‘MD‑2’ (top), while a green‑reddish color is seen on the leaves of ‘Champaka F‑153’ (bottom). From the moment the plantlets were exposed to the drastic conditions of the natural environment (higher light intensity and temperature), these typical appearances of both varieties were present (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ,1818. Bhowmick N, Deb P, Munsi P, Ghosh SK. Morphological characterization and performance of different pineapple (Ananas comosus) varieties in northern parts of West Bengal. The Indian Journal of Agricultural Sciences. 2022;92(5):567-71. Available from: https://doi.org/10.56093/ijas.v92i5.124072 ).

A slight yellowish discoloration of the leaves was also observed, typical of chlorophyll denaturation, as symptoms of photoinhibition. However, a rapid recovery from these symptoms could be seen in subsequent evaluations, indicating a quick adaptation and fast recovery to the environmental changes characteristic of CAM plants (1919. Rodríguez-Escriba RC, Rodríguez-Cartaya ID, Lorente GY, López D, Izquierdo RE, Borroto LS. Efecto del déficit hídrico sobre cambios morfo-fisiológicos y bioquímicos en plantas micropropagadas de piña MD-2 en la etapa final de aclimatización. Cultivos Tropicales. 2016;37:64-73. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/index ). On the other hand, for ‘Champaka F‑153’, the leaves were shown to be thicker and more drooping than those of ‘MD‑2’, which tend to be narrower and longer and with a more vertical position relative to the central axis of the plant (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ,1818. Bhowmick N, Deb P, Munsi P, Ghosh SK. Morphological characterization and performance of different pineapple (Ananas comosus) varieties in northern parts of West Bengal. The Indian Journal of Agricultural Sciences. 2022;92(5):567-71. Available from: https://doi.org/10.56093/ijas.v92i5.124072 ).

Figure 3 shows the behavior of fresh mass of the plants during their development under field conditions.

Means with different letters indicate significance (factorial ANOVA, Tukey P ≤ 0.05). Each data point represents the mean for n = 20
Figure 3.  Fresh mass behavior of ‘MD‑2’ and ‘Champaka F‑153’ (CPK) plants during the 270 days after planting under field conditions

The results show that during the first 90 days, although a slight increase in fresh mass occurred, no significant differences were observed between the two varieties. However, at the evaluation carried out at 180 days, significant differences were seen between both varieties and with respect to the previous evaluation, with values of 1.27 kg for ‘Champaka F‑153’ and 1.03 kg for ‘MD‑2’ in just 90 days. At the end of the vegetative phase (270 days), significant differences were observed between both varieties, as well as with all previous evaluation times; the mass increases at this stage were 900 g and 800 g for ‘Champaka F‑153’ and ‘MD‑2’, respectively (2020. Liang Z, Zhang H, Jin X, Zhai P, Zhao Y, Li C, et al. Effect of Different Fertilizer Models on the Growth, Development, Yield and Quality of Pineapple in Tropics. Chinese Journal of Tropical Crops. 2022;43(11):2345-54. Available from: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2022.11.014 ).

From planting time to just before artificial flowering induction, the variety ‘Champaka F‑153’ increased by 2.49 kg, while ‘MD‑2’ achieved 2.09 kg, with a difference of 400 g during the same period under the same environmental and agronomic conditions. These results confirm that during the first three months, pineapple plants are adapting to the new conditions where they were planted and must develop new organs (leaves and roots), so the plant depends on previously accumulated reserves; after this new leaf and root emission, they achieve exponential growth of fresh mass (77. Rodríguez R, Becquer R, Pino Y, López D, Rodríguez RC, Lorente González GY. Fruits production of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) ‘MD-2’ from vitroplants. Cultivos Tropicales. 2016;37(especial):40-8. Available from: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.4732.3765 ,1717. Pérez-Bonachea L, Gómez-Kosky R, Martínez M. Caracterización en campo de plantas de piña (Ananas comosus (L.) Merr.) cultivar ‘Cayena Lisa Serrana’ genéticamente modificadas en las generaciones T3 y T4. Biotecnología Vegetal. 2025;25(2):89-102. Available from: https://revista.ibp.co.cu/index.php/BV/index ).

However, when the Absolute Growth Rate (AGR) was analyzed during the last 90 days in the field (180 to 270 dap), it was shown that ‘Champaka F‑153’ plants reach 10 grams per day, while ‘MD‑2’ reaches 8.8 grams (a daily difference of 1.2 g). These results demonstrate that in vitro propagated ‘Champaka F‑153’ plants have a higher growth rate than ‘MD‑2’. These results differ from those reported in the literature, where it is stated that the ‘MD‑2’ plant reaches the weight for induction at least one month ahead of other commercial varieties (22. Vázquez Jiménez J, Bartholomew D, Wilkerson C, Hoogenboom G, Vargas Leitón B. Optimizing agronomic practices for pineapple (Ananas comosus (L.) Merr. ‘MD-2’ cultivar) production based on growth stages. Fruits. 2023;78(3):1-10. Available from: https://doi.org/10.17660/th2023/001 ,2121. González JL. Yield and Quality of Fruits of Pineapple Cultivars Treated With CPA With Respect to Planting Date and Density. International Journal of Agronomy. 2025;2025:8891234. Available from: https://doi.org/10.1155/2025/8891234 ).

Table 3 shows the behavior over time of some morphological variables evaluated in the plants from planting until just before artificial flowering induction (270 days).

Table 3.  Behavior of some morphological variables of ‘MD‑2’ and ‘Champaka F‑153’ (CPK) plants from planting time up to 270 days in the field
Evaluation moment Plant length (cm) Number of leaves Fresh mass of leaf "D" (g) Number of roots
CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2 CPK MD-2
Planting 33.0 d 34.0 d 26.0 bc 23.5 c - - 12.8 d 14.2 d
90 days 39.9 d 34.6 d 29.6 b 26.9 bc 21.8 d 20.3 d 51.3 b 35.3 c
180 days 61.6 c 63.1 c 31.6 b 28.1 b 33.3 c 31.2 c 58.2 a 61.3 a
270 days 97.7 a 77.3 b 50.4 a 48.9 a 55.0 a 58.0 a 58.5 a 57.6 a
SE 10.5 2.6 3.1 3.6

For each variable, different letters indicate significant differences (factorial ANOVA, Tukey P ≤ 0.05). Each data point represents the mean for n = 20. SE = Standard error

At 270 days after planting (dap), ‘Champaka F‑153’ significantly surpassed ‘MD‑2’ in plant length (97.7 vs. 77.3 cm), although no differences were observed in number of leaves, number of roots, or fresh mass of leaf “D” (Table 3). This latter variable did not reach the recommended values for floral induction (70-80 g), suggesting that environmental or management conditions may have limited reserve accumulation (1212. Saha I, Dolui D, Ghosh A, Sarkar B, De AK, Adak MK. Assessment of Irradiation Stress in Crop Plants with Modern Technical Advances. En: Sustainable Agriculture in the Era of Climate Change. Springer; 2020. p. 235-49. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-030-86893-4 ).

It appears that the increases in fresh mass of ‘Champaka F‑153’ plants are related to the higher values achieved in plant length (20.4 cm) and number of leaves produced. The greater fresh mass found in leaf “D” may be associated with a greater development of reserve tissues in its leaves under the same growing conditions, since ‘MD‑2’ is less rustic than ‘Champaka F‑153’.

It is well known that pineapple plantlet growth is slow, due, among other causes, to their Crassulacean Acid Metabolism (CAM) (2222. Bartholomew DP, Paull RE, Rohrbach KG, editores. The Pineapple: Botany, Production and Uses. CABI Publishing; 2003. ISBN: 978-0-85199-503-8. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/index ). Their metabolism can operate as “inducible CAM” or “facultative CAM” under in vitro conditions and during acclimatization stages (1919. Rodríguez-Escriba RC, Rodríguez-Cartaya ID, Lorente GY, López D, Izquierdo RE, Borroto LS. Efecto del déficit hídrico sobre cambios morfo-fisiológicos y bioquímicos en plantas micropropagadas de piña MD-2 en la etapa final de aclimatización. Cultivos Tropicales. 2016;37:64-73. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/index ,2323. Aragon C, Carvalho L, Gonzalez J, Escalona M, Amancio S. The physiology of ex vitro pineapple (Ananas comosus L. Merr. var. MD-2) as CAM or C3 is regulated by the environmental conditions. Plant Cell Reports. 2012;31(4):757-69. Available from: https://doi.org/10.1007/s00299-011-1195-7 ), but under field conditions, pineapple plants behave as “constitutive CAM” or “obligate CAM”. These variations mean that their growth and development behavior is closely related to the agronomic and cultural practices applied to the plants under field conditions (2424. Rodríguez R, Lorente G, Rodríguez R, Pérez O, García O, Lobaina Y. Evaluation of three fertilization systems for ‘MD-2’ pineapple plants. Acta Horticulturae. 2019;1239:27-32. Available from: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2019.1239.15 ,2525. Darnaudery M, Fournier P, Léchaudel M. Low-input pineapple crops with high quality fruit: promising impacts of locally integrated and organic fertilisation compared to chemical fertilisers. The Journal of Agricultural Science. 2024;1-12. Available from: https://doi.org/10.1017/S002185962400015X ). However, if the conditions where the crop develops are favorable (irrigation, fertilization, health, temperature, etc.), they can behave as facultative and inducible plants (2626 Villalobos-Olivera A, Lorenzo-Feijoo JC, Quintana-Bernabé N, Leiva-Mora M, Bettoni JC, Martínez-Montero ME. Morpho-anatomical and physiological assessments of cryo-derived pineapple plants (Ananas comosus var. comosus) after acclimatization. Horticulturae. 2023;9(7):841. Available from: https://doi.org/10.3390/horticulturae9070841 ). This metabolism will stimulate greater growth in pineapple plants and thereby reduce production time, which may be occurring with these varieties under the conditions where the experiment was conducted.

Conclusions

 ⌅

  • Micropropagated plants of ‘MD‑2’ and ‘Champaka F‑153’ showed high survival percentages under field conditions, although ‘Champaka F‑153’ presented significantly higher values at 90 days.

  • During this phase, ‘Champaka F‑153’ showed faster growth, reflected in greater increases in fresh mass, number of leaves, and number of roots. However, at 270 days, the morphological differences between the two varieties diminished, with no significant differences detected in leaf number, root number, or fresh mass of leaf “D”.

  • These results suggest that, despite a slower initial establishment, ‘MD‑2’ has the ability to compensate during advanced stages of the vegetative cycle. Continuation of the evaluation until harvest is recommended to determine the impact of these differences on fruit yield and quality.