INTRODUCCIÓN

El cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.) es de gran importancia en el mundo por el volumen de producción, como por su aceptación en fresco, salsas, sopas, procesado, entre otras (^{Reyes et al., 2020}). Dado al estatus que mantiene de ser la hortaliza más consumida y de mayor valor económico, es cultivada en diferentes países, entre los cuales se destacan China, India, Estados Unidos, Turquía, Marruecos, México y Egipto (^{Cestoni et al., 2006}). La producción mundial de tomate está en constante crecimiento, no solo por el aumento de las áreas cultivadas, sino también porque los agricultores aplican tecnologías que les permiten elevar los rendimientos (^{Feicán et al., 2016}).

La producción de tomate en el Ecuador se ha incrementado considerablemente, especialmente en las zonas de la región Serrana, donde destacan Chimborazo, y en la Costa Santa Elena (^{Coronel, 2009}). Según cifras del Sistema de Información Pública Agropecuaria (^{SIPA, 2018}), se cultivan alrededor de 1970 hectáreas de tomate, distribuidas en la regiones Costa y Sierra, con una producción de 62, 675 toneladas y un promedio de rendimiento de 32.07 t ha^-1 en campo abierto y 250 t ha^-1 en invernadero. Betancourt (2014) quien afirma que comúnmente en la serranía de Ecuador se produce el tomate riñón de mesa y en el litoral el tomate industrial.

Actualmente, para la producción del cultivo de tomate se recurre al uso excesivo de fertilizantes, además de pesticidas para el control de plagas y enfermedades. Las altas dosis de pesticidas y fertilizantes son factores que provocan efectos sobre el pH del suelo, desbalance nutricional, pérdida de microorganismos benéficos entre otros (^{Múnera, 2015}).

Además pese a que con el uso de pesticidas, la producción de alimentos ha aumentado en un 50%, desafortunadamente esto a forjando riesgos que se manifiestan en nuevas patologías, resultantes de la exposición a estos tóxicos (^{Devine et al., 2008}). Para la producción de este cultivo se necesitan cada vez dosis mayores de fertilizantes, además de verse limitada severamente por problemas fitosanitarios, entre las causas de la disminución del rendimiento se atribuye al incremento de la incidencia y severidad de enfermedades, insectos plagas y de nemátodos agalladores (^{MAGAP, 2014}).

Los bioestimulantes son sustancias y/o microorganismos que promueven el crecimiento y desarrollo de las plantas, además de mejorar la fotosíntesis (^{Morocho y Leiva, 2019}). Independientemente de su contenido hormonas vegetales, enzimas vitaminas entre otros, pueden contener sustancias, compuestos, y/o microorganismos, cuyo uso funcional, cuando se aplican a las plantas o la rizosfera, ya sea vía foliar o en el suelo, implica la mejoría del desarrollo del cultivo, vigor, rendimiento y/o la calidad la planta mediante la estimulación del crecimiento y las respuestas a estrés biótico y/o abiótico (^{Brown y Saa, 2015}).

El quitosano es un polisacárido natural que ha sido utilizado frecuentemente en el desarrollo de distintos materiales, debido a sus excepcionales propiedades fisicoquímicas y biológicas (^{Caro et al., 2019}). Es un producto que se obtiene principalmente de subproductos de la industria pesquera, en especial del exosqueleto de los crustáceos, el cual es copolímero lineal formado por unidades de glucosamina y en menor medida de N-acetil D-glucosamina unidos por enlaces β 1-4 y además ha demostrado tener una actividad bioestimulante en el crecimiento y rendimiento de las hortalizas (^{Ramírez et al., 2010}). Aunque siempre se ha asociado su uso con la agricultura ecológica, está cobrando cada vez más protagonismo en la agricultura tradicional (Rodríguez et al., 2009). Es un producto compatible con tejidos de plantas y animales. Su aplicación en la agricultura, es muy importante por la promoción del crecimiento de las plantas e inhibición del desarrollo de fitopatógenos (^{González et al., 2017}; Rodríguez et al., 2015; ^{Berumen, 2015}).

Los bioestimulantes con quitosano puede mejorar la asimilación de los nutrientes en cultivos hortícolas de interés agroeconómico como el tomate, además de ser una potencial alternativa para reducir la incidencia por el ataque de fitopatógenos logrando producciones sostenibles y económicamente justificables (^{Falcón et al., 2015}).

El quitosano podría representar una alternativa viable para aumentar los rendimientos, reducir la contaminación ambiental por el excesivo uso de fertilizantes y pesticidas además de producir alimentos más inocuos con menos riesgo para el consumo humano, a esto se suma la ventaja de reducir los costos de producción y de esta forma mejorar la calidad de vida de los agricultores (^{Reyes et al., 2019}; ^{Torres et al., 2018}).

Por lo anterior, el objetivo de la investigación fue evaluar el efecto del quitosano en el crecimiento y desarrollo de variedades de tomate en condiciones de invernadero.

MATERIALES Y MÉTODOS

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Al analizar las variables fisiológicas de semillas de tomate en las variedades Floradade y Amalia con aplicación de quitosano, se obtuvo que la aplicación de quitosano en dosis de 2 g L^-1 propició un mayor número de semillas germinadas, con un porcentaje de 15 % mayor que en los otros tratamientos, mientras las dosis 1 y 3 g L^-1 no presentaron diferencias estadísticas en la germinación (Figura 1A). En cuanto a la capacidad de emergencia, las dosis de 2 g L^-1 en la variedad Amalia y Floradade presentaron los valores de porcentaje mayores en 12.5 % de emergencia a los controles, mientras que las dosis de 1 y 3 g L^-1 no tuvieron ningún efecto en el porcentaje de emergencia (Figura 1B). En lo que respecta a la tasa de emergencia, las dosis de quitosano de 1 y 2 g L^-1 en la variedad Floradade y la dosis de 2 g L^-1 en la variedad Amalia, incrementaron la tasa de emergencia de las semillas evaluadas, por su parte la dosis de 3 g L^-1 y el control no tuvieron ningún efecto en la tasa de emergencia (Figura 1C).

Figura 1 Número de semillas germinadas (A), emergencia (B) y tasa de emergencia (C) de las variedades Floradade y Amalia mediante la aplicación de tres dosis de quitosano. Las barras en las columnas indican error estándar (±ES); diferentes letras indican diferencias significativas entre los tratamientos (Tukey p≤0.05). V₁B₁= Floradade 1 g L^-1, V₁B₂ = Floradade 2 g L^-1, V₁B₃= Floradade 3 g L^-1, V₂B₁= Amalia 1 g L^-1, V₂B₂= Amalia 2 g L^-1, V₃B₃= Amalia 3 g L^-1, control-flo (Floradade agua destilada), control-ama (Amalia agua destilada).
Figure 1. Number of germinated seeds (A), emergence (B) and emergence rate (C) of the Floradade and Amalia varieties, through the application of three doses of chitosan. Error bars indicate ± ES; different letters indicate significant differences between treatments (Tukey p≤0.05). V₁B₁ = Floradade 1 g L^-1, V₁B₂ = Floradade 2 g L^-1, V₁B₃ = Floradade 3 g L^-1, V₂B₁ = Amalia 1 g L^-1, V₂B₂ = Amalia 2 g L^-1, V₃B₃= Amalia 3 g L^-1, control-flo (Floradade distilled water), control-ama (Amalia distilled water). 

Los resultados obtenidos sobre el efecto del quitosano en la emergencia de semillas de coincide con lo reportado por ^{Gonzales et al. (2017)}. quienes al evaluar la respuesta agronómica del cultivo del tomate (Solanum lycopersicum, L) a la aplicación de quitosano manifiesta que se obtuvieron resultados cuando las semillas fueron embebidas con una solución de 300 mg. Por otra parte ^{Velásquez (2008)} menciona que la aplicación de quitosano ha mostrado efectos positivos en la estimulación de la emergencia de las semillas como el crecimiento de partes de la planta tales raíces, retoños y hojas. En este sentido Lee et al. (2005) establece que, las mismas están involucradas en procesos fisiológicos, ya que contribuyen a evitar las pérdidas de agua por vía de la transpiración, aspecto de gran importancia para este cultivo en particular, por la gran demanda de este elemento para realizar sus diferentes funciones.

En lo que respecta a las variables de crecimiento se observó que, la imbibicion de las semillas de tomate en soluciones de quitosano ejerció un efecto positivo en la longitud de las raíces (P≤0.05). Con las concentraciones de 1,0 y 2,0 g L^-1, se alcanzaron valores superiores en la variedad Floradade, sin embargo no se presentó diferencias con el control en ambas variedades (Figura 2A).

Figura 2 Longitud radicular (A), diámetro del tallo (B) altura (C) y biomasa fresca (D) de las variedades Floradade y Amalia mediante la aplicación de tres dosis de quitosano. Las barras en las columnas indican error estándar (±ES); diferentes letras indican diferencias significativas entre los tratamientos (Tukey p≤0.05). V₁B₁= Floradade 1 g L^-1, V₁B₂ = Floradade 2 g L^-1, V₁B₃= Floradade 3 g L^-1, V₂B₁= Amalia 1 g L^-1, V₂B₂= Amalia 2 g L^-1, V₃B₃= Amalia 3 g L^-1, control-flo (Floradade agua destilada), control-ama (Amalia agua destilada).
Figure 2. Root length (A), stem diameter (B) height (C) and fresh biomass (D) of the Floradade and Amalia varieties, through the application of three doses of chitosan. Error bars indicate ± ES; different letters indicate significant differences between treatments (Tukey p≤0.05). V₁B₁ = Floradade 1 g L^-1, V₁B₂ = Floradade 2 g L^-1, V₁B₃ = Floradade 3 g L^-1, V₂B₁ = Amalia 1 g L^-1, V₂B₂ = Amalia 2 g L^-1, V₃B₃= Amalia 3 g L^-1, control-flo (Floradade distilled water), control-ama (Amalia distilled water). 

Mientras tanto la variable diámetro del tallo a los 15 días de evaluación mostró que las dosis de 1 y 2 g L^-1 en la variedad Floradade y el control en ambas variedades presentaron los más altos promedios, pero sin diferencia entre la dosis de 2 y 3 g L^-1 en la variedad Floradade y 1, 2 y 3 g L^-1 en la variedad Amalia (Figura 2B).

En lo que respecta a los 45 días de evaluación, no existieron diferencias significativas entre los tratamientos evaluados en la variable diámetro del tallo.

En lo referente a la altura de planta a los 15 días después de la siembra (Figura 2C), dio como resultado que la variedad Amalia a la aplicación de las dosis 2 y 3 g L^-1 reprimió inicialmente el crecimiento. Sin embargo no existieron diferencias significativas entre el control con aplicación de agua destilada y la dosis de quitosano de 1 g L^-1. Por su parte la variedad Floradade a los 15 días después de siembra (dds), el control mostró el mayor valor, mientras que las dosis 1 y 3 g L^-1 no mostraron diferencias, mientras que en la dosis de 2 g L^-1 el crecimiento fue inhibido.

Por su parte a los 45 días de evaluación, la aplicación de 1 y 2 g L^-1 estimuló un mayor crecimiento al que existió inicialmente a los 15 días de evaluación por la aplicación de las dosis más altas en ambas variedades, pero sin diferencias con el control en ambas variedades. La dosis mayor (3 g L^-1) presentó valores menores en ambas variedades.

La variable de biomasa fresca (Figura 2D) de las plantas sometidas a los tratamientos 15 días después de la siembra el análisis mostró que, la aplicación de la dosis de quitosano de 2 g L^-1, presentó el mayor promedio de biomasa fresca de planta, sin embargo este no difirió de la dosis de 1 g L^-1, mientras la biomasa fresca de menor promedio se presentó cuando se aplicó una dosis de 3 g L^-1.

La aplicación de 2 g L^-1 en la variedad Floradade presentó la mayor biomasa fresca de planta, sin embargo estadísticamente no presentó diferencias con los demás tratamientos evaluados (P≤0.05).

El quitosano ha sido reconocido como un bioestimulante del crecimiento vegetal (^{Gonzalez et al., 2014}; ^{Pichyangkuraa y Chadchawanb, 2015}). Su mecanismo de accion se ha relacionado con un incremento del contenido de clorofila en las hojas de la planta luego de la aplicacion foliar de este polimero. Condición que puede varian de acuerdo a la concentración de quitosano utilizada (^{Salachna y Zawadzinska, 2014}). Por su parte ^{Rendina et al. (2019)}, establece que al aplicar quitosano, este presento efectos positivos en pepino (Cucumis sativus) en las variables de crecimiento y desarrollo el cual estimula un incremento de la producción de clorofila y la fotosíntesis en las plantas, así como el uso más eficiente del agua mediante un cierre estomático (^{Iriti y Faoro, 2009}), tal como los resultados obtenidos en nuestra investigación al aplicar la dosis de 2 g L^-1 esto pudiera deberse que los pro-ductos de la descomposición de la quitina en el suelo tales como amonio y sus derivados, que pueden constituirse en una fuente lenta pero sostenida de nitrógeno, cuya duración puede llegar incluso a los tres meses (^{Beier y Bertilsson, 2013}), por lo que en estas circunstancias promueven el desarrollo de plantas más saludables y menos susceptibles al ataque de patógenos (^{Kumeta et al., 2018}). En este mismo sentido otros autores (^{Terry et al., 2017}; ^{Rodríguez et al., 2017}; ^{Reyes et al., 2020}), reportan resultados similares en la altura de cultivos como tomate y arroz (Oriza sativa). De la misma manera ^{González et al. (2014)}, al evaluar quitosano en el crecimiento en tomate (Solanum lycopersicum L.) encontraron resultados similares a los de esta investigación, sin embargo la dosis de mayor respuesta en dicha investigación fue de 0,1 g L^-1. Por su parte ^{Terry et al. (2017)} al evaluar quitomax® en tomate encontraron que los mejores promedios de altura de planta, longitud radicular y diámetro de tallo se observaron con la aplicación de 1 g L^-1 lo que no coincide con los resultados de nuestra esta investigación, donde el mejor tratamiento en ambas variedades fue de 2.0 g L^-1.

La aplicación de quitosano mejoró notoriamente el diámetro de frutos en ambas variedades evaluadas (Figura 3A). La aplicación de 2 g L^-1 en la variedad Floradade estimuló al desrrollo de frutos de mayor tamaño con un diámetro de frutos entre 4.93-5.07 cm. El menor diámetro se registró en los frutos del tratamiento control.

Figura 3 Diámetro ecuatorial (A), diámetro polar (B) del fruto de las variedades Floradade y Amalia mediante la aplicación de tres dosis de quitosano. Las barras en las columnas indican error estándar (±ES); diferentes letras indican diferencias significativas entre los tratamientos (Tukey p≤0.05). V₁B₁= Floradade 1 g L^-1, V₁B₂ = Floradade 2 g L^-1, V₁B₃= Floradade 3 g L^-1, V₂B₁= Amalia 1 g L^-1, V₂B₂= Amalia 2 g L^-1, V₃B₃= Amalia 3 g L^-1, control-flo (Floradade agua destilada), control-ama (Amalia agua destilada).
Figure 3. Equatorial diameter (A), polar diameter (B) of the fruit from Floradade and Amalia varieties, by applying three doses of chitosan. Error bars indicate ± ES; different letters indicate significant differences between treatments (Tukey p≤0.05). V₁B₁ = Floradade 1 g L^-1, V₁B₂ = Floradade 2 g L^-1, V₁B₃ = Floradade 3 g L^-1, V₂B₁ = Amalia 1 g L^-1, V₂B₂ = Amalia 2 g L^-1, V₃B₃= Amalia 3 g L^-1, control-flo (Floradade distilled water), control-ama (Amalia distilled water). 

En la variedad Amalia se presentó el menor diámetro ecuatorial, sin embargo se observó que la aplicación de quitosano incrementa el tamaño del fruto destacándose la dosis de 2 g L^-1.

En la misma Figura 3B se observa lo referente al diámetro polar, donde la aplicación de quitosano en cada una de las variedades. La dosis de 2 g L^-1 en la variedad Floradade estimuló una producción de frutos de mayor tamaño con un promedio de 4.76 cm. El menor diámetro se registró con la aplicación de agua. Por su parte la variedad Amalia presentó el menor diámetro polar, sin embargo se observó que la aplicación de quitosano incrementa el tamaño del fruto destacándose la aplicación de 2 y 3 g L^-1 con promedios de 4.23 y 4.20 g respectivamente superando al control.

El tratamiento conformado por la aplicación de quitosano en dosis de 2 g L^-1 en la variedad floradade estimuló una mayor producción de frutos por planta (Figura 4A), pero estadísticamente (P≤0.05) igual a las dosis de 1 g L^-1 para esta misma variedad y las dosis de 2 y 3 g L^-1 de la variedad Amalia. Mientras que la dosis de quitosano 3 g L^-1 redujo significativa-mente el promedio de frutos en la variedad Floradade.

Figura 4 Número de frutos (A), peso del fruto (B) y rendimiento de las variedades Floradade y Amalia mediante la aplicacion de tres dosis de quitosano. Las barras en las columnas indican error estándar (±ES); diferentes letras indican diferencias significativas entre los tratamientos (Tukey p≤0.05). V₁B₁= Floradade 1 g L^-1, V₁B₂ = Floradade 2 g L^-1, V₁B₃= Floradade 3 g L^-1, V₂B₁= Amalia 1 g L^-1, V₂B₂= Amalia 2 g L^-1, V₃B₃= Amalia 3 g L^-1, control-flo (Floradade agua destilada), control-ama (Amalia agua destilada).
Figure 4. Number of fruits (A), fruit weight (B) and yield of the Floradade and Amalia varieties by applying three doses of chitosan. Error bars indicate ± ES; different letters indicate significant differences between treatments (Tukey p≤0.05). V₁B₁ = Floradade 1 g L^-1, V₁B₂ = Floradade 2 g L^-1, V₁B₃ = Floradade 3 g L^-1, V₂B₁ = Amalia 1 g L^-1, V₂B₂ = Amalia 2 g L^-1, V₃B₃= Amalia 3 g L^-1, control-flo (Floradade distilled water), control-ama (Amalia distilled water). 

En la Figura 4B, se puede observar el peso del fruto, donde el análisis de varianza presentó diferencias significativas (P≤0.05) entre los tratamientos, la dosis de 2 g L^-1 estimuló un mayor peso de fruto en la variedad Floradade, seguido de la aplicación de quitosano a razón de 3 g L^-1 de esta misma variedad. Por su parte la variedad Amalia presentó el valor menor en todos los tratamientos.

Por su parte el rendimiento (Figura 4C) con aplicación de quitosano estimuló un incremento del rendimiento con respecto a los controles evaluados (agua destilada en ambas variedades). La dosis de 2 g L^-1 estimuló un incremento en el rendimiento en la variedad Floradade alcanzando el mayor rendimiento con promedio de 3.85 t ha^-1 seguido de la aplicación de 1 g L^-1 en la misma variedad que presentó un rendimiento de 3.4 t ha^-1. Mientras que la dosis de 3 g L^-1 redujo significativamente el rendimiento en la variedad Floradade presentando un rendimiento de 2.34 t ha^-1. En cuanto al tratamiento de menor rendimiento, se registró en el control con la aplicación de agua en la variedad Amalia.

Por lo que el uso de quitosano como bioestimulante tiende a mejorar los rendimientos en los cultivos (^{Pichyangkura y Chadchawan, 2015}), resultados similares a los obtenidos en nuestra investigación, donde la variedad Floradade obtuvo los mayores rendimientos. En este mismo sentido ^{Saavedra et al. (2016)} establece que la aplicación de quitosano, no solo mejora el peso de los frutos, el rendimiento en cultivos horticolas, sino que, también reduce el deterioro poscosecha por enfermedades. Por su parte ^{Rendina et al. (2019)} establecen que al aplicar quitosano, este presenta efectos positivos en pepino en las variables de crecimiento y desarrollo. En este mismo sentido, ^{Jimenez et al. (2015)} reportan que en concentraciones similares lograban los mayores valores de diametro ecuatorial en el cultivo del tomate en el cultivar H- 3108 y en condiciones de casas de cultivo protegido. Asimismo ^{Reyes et al. (2020)} mencionan que concentraciones de 300 mg L^-1 mejoraron los rendimientos en tomate. Estos rendimientos de cosecha superiores al del tratamiento sin quitosano, eran de esperarse de acuerdo al seguimiento desde la etapa de germinación hasta la etapa de crecimiento vegetativo. Los bioestimulantes como el quitosano contienen principios activos, que actuan sobre la fisiologia de las plantas aumentando su desarrollo y mejorando su productividad en la calidad del fruto, contribuyendo a mejorar la resistencia de las especies vegetales y su rendimiento (^{González et al., 2012}; ^{Rivero et al., 2009}).

CONCLUSIONES

La aplicación de quitosano en dosis de 2 g L^-1 en tomate de la variedad Floradade presentaron los más altos promedios de germinación, tasa de emergencia y emergencia, desarrollo de radicular, altura de planta, biomasa fresca, diámetro ecuatorial, diámetro polar y rendimiento. La aplicación de quitosano en tomate de la variedad Amalia, indujo a valores mayores de germinación, tasa de emergencia y emergencia, altura de planta a los 45 días, mayor número de frutos. Pero menor peso de frutos y menor rendimiento que la variedad Floradade.