Las plantas de jitomate (Solanum lycopersicon L.) son susceptibles a diversos patógenos, dentro de los cuales, destacan algunos hongos causantes de enfermedades que bloquean los haces vasculares de las plantas, evitando el flujo normal de agua y nutrientes, lo cual se refleja en un crecimiento reducido, baja producción de frutos, entre otros (^{Yadeta y Thomma, 2013}; ^{Shafique et al., 2016}). Los fungicidas químicos son los más usados para el control de estos patógenos con resultados satisfactorios, con algunas limitantes como la inducción del desarrollo de resistencia por parte de los patógenos, muerte de microorganismos benéficos, contaminación de suelos agrícolas y otros efectos negativos (^{Shafique et al., 2016}). Para atender estas limitantes, se ha propuesto como método alternativo el control biológico, mediante el uso de hongos y bacterias antagonistas. En el grupo de los hongos destaca el género Trichoderma, debido a su amplia plasticidad ecológica, metabolismo versátil, adaptabilidad, fácil reproducción y capacidad antagonística (^{Sharma y Gothalwal, 2017}). Por lo que, mediante el uso de cepas de Trichoderma se podrían reducir los efectos de enfermedades causadas por múltiples fitopatógenos en jitomate, a través de la reducción de las fuentes de alimento por la competencia de espacio y/o nutrientes, producción de compuestos antimicrobianos, parasitismo directo y estimulación de los mecanismos de defensa de la planta. Adicionalmente, promueven el crecimiento de la planta, mejoran la calidad de frutos y potencializan el rendimiento en los cultivos mediante la producción de fitohormonas y promoción de la disponibilidad de fosfatos y otros minerales necesarios para el metabolismo de las plantas (^{Sharma y Gothalwal, 2017}). Razones por las cuales, algunas cepas de Trichoderma se utilizan como biofertilizantes y fitoestimuladores (^{Colla et al., 2015}; ^{Khan et al., 2017}). Además, existen diversos estudios donde se han evaluado in vitro cepas de Trichoderma con excelentes resultados respecto a su capacidad antagónica y promoción del crecimiento de algunas variables agronómicas tales como sistema radicular, altura de planta, productividad, entre otras (^{Pelagio-Flores et al., 2017}). Sin embargo, hay pocos estudios, donde se analicen los potenciales efectos de estos microorganismos sobre la calidad del fruto y su capacidad para aminorar los efectos indirectos de hongos fitopatógenos hacia los frutos. Por lo anterior, el objetivo del estudio fue determinar el efecto de tres especies de Trichoderma cuando se aplican solas o cuando se confrontan con tres hongos fitopatógenos sobre el crecimiento y calidad del fruto de jitomate.

Se usaron tres especies de Trichoderma: T. harzianum (Th), T. asperellum (Ta), aislados de huertos de manzano de Chihuahua, México y T. longibrachiatum (Tl), una cepa aislada de suelo de Brasil y tres hongos fitopatógenos: Alternaria solani (As), Fusarium oxysporum (Fo) y Phytophthora infestans (Pi), aislados de cultivos de jitomate, en México. La patogenicidad in planta de los fitopatógenos y el efecto antagonista in vitro de las especies de Trichoderma se confirmaron con estudios previos. Las semillas de jitomate cv. Merlice, se adquirieron de DeRuiter™ (Monsanto Holland) y los polinizadores Bombus terrestris L. (Hymenoptera: Apidae), de Koppert México, S.A. de C.V., Querétaro, México. El experimento se realizó en un invernadero en Cuauhtémoc, Chihuahua, México. Las semillas de jitomate se germinaron en charolas de 200 cavidades y luego se trasplantaron en bolsas negras de plástico que contenían una mezcla de sustrato autoclaveado, compuesta de suelo franco: vermiculita (Termolita, S.A. de C.V., Nuevo León, México): peat moss (Lambert Peat Moss Inc., Quebec, Canadá) en una proporción 1:1:1. Las plantas se fertilizaron cada 30 días después del trasplante (ddt), durante el ciclo de producción 2016. La polinización se llevó a cabo por una colmena de abejorros Bombus terrestris.

Los hongos (antagonistas y fitopatógenos) se crecieron por 5 d en caldo nutritivo (BD Bioxon, Becton Dickinson de México, S.A. de C.V.) y Phytophthora infestans en jugo de vegetales V8 (jugo V8, adicionado con CaCO₃ (3 g/L; Sigma-Aldrich). Los cultivos de los microorganismos se mantuvieron a 28 °C por 5 d en agitación constante (180 rpm). Los microorganismos se aplicaron individualmente al sustrato de 150 plántulas a los 8 ddt, bajo un diseño completamente al azar, con 10 repeticiones (plantas) por cada tratamiento. Se aplicaron al sustrato, 3.9-7.8×10⁷ conidias del antagonista y 5.8-10.4×10⁷ conidias del fitopatógeno. Se usaron 30 plantas para monitorear los efectos de los antagonistas y 30 para patógenos (T2-T7; Cuadro 1), 90 plantas se usaron para las pruebas de confrontación entre antagonistas y patógenos (T8-T16; Cuadro 1) y 10 plantas sin inóculo, como testigo (T1; Cuadro 1). En los tratamientos de confrontación se aplicó el patógeno correspondiente a los 18 ddt (10 d después de la primera inoculación de los antagonistas). Los niveles de los antagonistas en el sustrato se mantuvieron con tres aplicaciones de inóculo, a intervalos de 20 d. Las plantas se evaluaron de abril a octubre del ciclo de producción 2016.

La clorofila se estimó en 10 hojas por planta cuatro veces cada 20 ddt, usando un medidor de clorofila Spad 502DL Plus (Konica Minolta Brand, EUA). Al final del ciclo de producción, se evaluó la altura y peso (fresco y seco) de la planta, longitud y peso (fresco y seco) de raíz y diámetro de tallo. También se registró el número de frutos producido por planta. Los jitomates se cosecharon en el estado rojo de madurez fisiológica y se mantuvieron por 3 d a 4 °C hasta su análisis. Los frutos se evaluaron para peso, diámetro (polar y ecuatorial), color, sólidos solubles totales (SST; °Brix), acidez titulable y firmeza. El color (L*, a* y b*) se midió usando un colorímetro Minolta CR300. Los valores de °Brix se determinaron usando un refractómetro digital PAL-1 (Atago Co. Ltd., Tokyo, Japón). La acidez titulable se expresó como % de ácido cítrico (NMX-F-102-S-1978), tomando 50 mL de pulpa de jitomate diluída 25 veces, titulada con 0.1 N de NaOH, usando fenolftaleína al 0.5% como indicador de color. Para la firmeza, se evaluaron 50 frutos de cada tratamiento, registrando la fuerza máxima (N) mediante una prueba de punción, usando un analizador de textura Ta-XTPlus (Surrey, RU), iniciando a 30 cm/min, a una distancia de 15 cm. Para el análisis bromatológico, se obtuvieron sub-muestras de puré (de 1 a 10 g, dependiendo de la determinación) a partir de 20 frutos tomados al azar de cada tratamiento y se sometieron a mediciones de humedad, cenizas, proteína (N × 6.25), grasas y fibras totales, de acuerdo con los métodos oficiales (925.10, 923.03, 991.20 y 920.35) de la ^{AOAC (2002)}.

El experimento constó de 16 tratamientos (Cuadro 1), cada uno con 10 plantas de jitomate, distribuidos mediante un diseño completamente al azar. Los datos fueron analizados usando el software SAS versión 9.0 para el análisis de varianza (ANVA) y la separación de medias se hizo mediante la prueba de Tukey (p= 0.05). Las mediciones en frutos, se determinaron por triplicado y los datos obtenidos se sometieron a un ANVA y una prueba de separación de medias de Tukey (p=0.05), ambos se calcularon por separado.

Los tres aislados de Trichoderma promovieron el crecimiento vegetal en al menos una de las variables de respuesta evaluadas (Figuras 1 y 2), obteniendo el mayor peso fresco y seco en raíz (210.9 a 264.5 y 47.5 a 52.4 g, respectivamente) y longitud de raíz (Figura 1). Trichoderma longibrachiatum, mostró los valores más altos en estas variables y un incremento significativo en la altura de la planta (1.56 m, Figura 1), con 20 cm más que las plantas testigo. Dichos resultados son consistentes con la literatura existente (^{Pelagio-Flores et al., 2017}). Estos efectos positivos, reafirman la capacidad de Trichoderma como promotor del crecimiento vegetal y biomasa radicular, lo cual pudiera deberse a su capacidad para solubilizar fosfatos, micronutrientes y cationes minerales útiles para el metabolismo de las plantas (^{Tucci et al., 2011}). Contrariamente, la mayoría de los fitopatógenos redujeron estas variables de respuesta (Figura 1). Principalmente en altura de la planta, siendo 14, 27 y 33 cm más bajos que las plantas testigo, respectivamente, al ser inoculados con F. oxysporum, P. infestans y A. solani y con las raíces más cortas (28, 27 y 29 cm, respectivamente; Figura 1). Las cepas de Trichoderma tuvieron un efecto positivo en el diámetro de tallo y promovieron la acumulación de clorofila en hojas. Al igual que el resto de los tratamientos, excepto para los tratamientos con As y TlvsPi. También, las cepas de Trichoderma incrementaron significativamente el rendimiento (Figura 2). Trichoderma longibrachitum mostró el mayor rendimiento con 240 g más por planta, que las plantas testigo. Esto pudo deberse a la capacidad que tiene este género para producir fitohormonas tales como auxinas, citocininas y giberelinas (^{Domínguez et al., 2016}). En particular el ácido indolacético (AIA) que estimula el crecimiento vegetal e incrementa el crecimiento radicular (^{Tucci et al., 2011}). ^{Molla et al. (2012)} demostraron que la aplicación de Trichoderma en plantas de jitomate, aumentó el rendimiento de frutos de 3 a 11%, resultados similares a los encontrados en nuestro estudio (8 a 27%) y consistentes con los reportados por ^{Tucci et al. (2011)} y ^{Domínguez et al. (2016}). En campo, se ha documentado el incremento de la productividad de cultivos hasta en 300% con la aplicación de Trichoderma (^{Khan et al., 2017}). El rendimiento en plantas tratadas con los fitopatógenos F. oxysporum y A. solani solos, fue significativamente bajo en compararción con los testigos, excepto P. infestans, fluctuando de 33,000 a 39,000 kg Ha^-1, donde las plantas tratadas con F. oxysporum mostraron los rendimientos más bajos (200 g menos que el testigo; Figura 2). En el resto de los tratamientos (confrontaciones), los rendimientos fueron menores a las plantas testigo, excepto en los tratamientos TavsFo, ThvsPi y TlvsPi, pero variables entre sí (Figura 2). El tamaño de los frutos de plantas tratadas con las cepas de Trichoderma fue mayor que el resto de los tratamientos (Figura 2). Las plantas inoculadas con T. asperellum produjeron los frutos más grandes. Sin embargo, en algunos tratamientos de confrontación, no se observó diferencia en tamaño con respecto al testigo. En contraste, las plantas inoculadas con los patógenos solos y juntos en confrontación con las cepas de Trichoderma, produjeron frutos pequeños. Esto pudo deberse a una deficiente asimilación de nutrientes, como consecuencia de la enfermedad inducida por dichos patógenos. Por otra parte, las densidades bajas de antagonistas usadas en nuestro estudio, pudieron ser la causa del reducido efecto de protección de las plantas de jitomate frente a los patógenos (^{Sharma y Gothalwal, 2017}).

Figura 1 Variables de crecimiento (altura, longitud, peso fresco y seco) estimadas en plantas de jitomate cv. Merlice, influenciados por la inoculación de especies de Trichoderma y microorganismos fitopatógenos solos y juntos en confrontación: a) plantas; b) raíces. Ta: T. asperellum; Th: T. harzianum, Tl: T. longibrachiatum, Fo: F. oxysporum, Pi: P. infestans, As: A. solani. Los datos se presentan como medias ± error estándar. 

Figura 2 Variables agronómicas (diámetro de tallo, clorofila total, rendimiento, número de frutos) y diámetro (polar y ecuatorial) de frutos de plantas de jitomate cv. Merlice influenciados por la inoculación de especies de Trichoderma y microorganismos fitopatógenos solos y juntos en confrontación. Ta: T. asperellum; Th: T. harzianum, Tl: T. longibrachiatum,Fo: F. oxysporum, Pi: P. infestans, As: A. solani. Los datos se presentan como medias ± error estándar. 

En general, los SST no mostraron una tendencia clara, donde los frutos cosechados de plantas inoculadas con cepas de Trichoderma mostraron el menor contenido de °Brix (3.5-4.0). Contrariamente, los frutos de plantas inoculadas con el patógeno A. solani, obtuvieron mayor contenido de SST (Cuadro 2), posiblemente debido a una mayor velocidad de hidrólisis de carbohidratos, lo cual puede tener implicaciones para los jitomates en su vida de anaquel en el mercado (^{Tigist et al., 2013}). Mientras que el incremento de la acidez titulable en frutos de plantas tratadas con Trichoderma, pudo deberse a su madurez y a la variabilidad en el peso, ya que frutos de mayor tamaño, tienden a tener una mayor acidez (^{Tigist et al., 2013}). La firmeza en frutos fue variable, oscilando entre 20.9 y 51.6 N. La aplicación de T. harzianum incrementó la firmeza de los frutos por 1.2 veces, comparado con aquellos de las plantas testigo, lo que puede atribuirse a la inducción de la biosíntesis de fitohormonas, mediante la activación de los mecanismos de defensa de la planta, principalmente etileno, responsable de la expresión de genes de maduración en plantas (^{Shafique et al., 2016}; Cuadro 2). De acuerdo con ^{Colla et al. (2015)}, los frutos firmes son más resistentes al ataque de microorganismos. En nuestro estudio, el color de los frutos no se vio modificado por los microorganismos evaluados (Cuadro 2).

La composición bromatológica de los frutos de nuestro estudio, se encuentra dentro de lo reportado en la literatura (^{Pinela et al., 2012}). El contenido de humedad en los frutos fluctuó de 96.3 a 98.9 %. La humedad contenida en jitomates de plantas tratadas con Trichoderma, fue similar al testigo. Sin embargo, en frutos de plantas inoculadas con los patógenos solos y en confrontación, el contenido de humedad se vio incrementada (Cuadro 3). El alto contenido de humedad en plantas inoculadas con fitopatógenos solos y en confrontación pudo deberse al estrés hídrico en las plantas inducido por estos patógenos, que pudieron inhibir la transpiración normal de las plantas y frutos (^{Yadeta y Thomma, 2013}). El contenido de proteína fluctuó de 0.33 a 0.72 % (Cuadro 3). Los jitomates de plantas tratadas con Trichoderma y patógenos solos, contenían más proteína que aquellos de las plantas testigo. El contenido de grasa en los jitomates fluctuó de 0.03 a 0.15 % (Cuadro 3). Esta variable fue menor en frutos de plantas tratadas con Trichoderma y mayor en los frutos obtenidos de plantas tratadas con F. oxysporum. En cuanto a fibra cruda, los frutos de todos los tratamientos mostraron un contenido similar (1.2 a 1.8) sin diferencia significativa (Cuadro 3). ^{Pinela et al. (2012)}, reportaron un contenido de cenizas superior a los encontrados en nuestro estudio donde el valor más alto fue de 0.38 y un bajo contenido de grasa fluctuando de 0.03 a 0.17 %, similares a los de nuestro estudio. La reducción en gran medida de las variables agronómicas evaluadas en las plantas y de los parámetros de calidad del fruto debido a los fitopatógenos, podría atribuirse a la deficiente asimilación de nutrientes por parte de las plantas enfermas (^{Pusztahelyi et al., 2015}).

Las especies de Trichoderma empleadas en este trabajo, tuvieron un efecto positivo en plantas de jitomate al mejorar las variables de altura, biomasa, clorofila, rendimiento y calidad del fruto en condiciones de invernadero. Con base en estos resultados, las cepas de Trichoderma evaluadas pueden ser una buena alternativa para usarse como promotores del crecimiento vegetal y mejoradores de los atributos de calidad del fruto en cultivos hortícolas.