ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Tolerancia a la desecación en semillas de Bauhinia purpurea

Odalys Isasi

Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey". central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail: isasi@indio.atenas.inf.cu

RESUMEN

Mediante un diseño de clasificación simple y cuatro réplicas se evaluó el efecto del secado a bajos contenidos de humedad en la calidad fisiológica de las semillas de Bauhinia purpurea, con el objetivo de caracterizar su comportamiento ante la desecación. Se midió el porcentaje de germinación y el de viabilidad. Se obtuvieron diferencias significativas entre los tratamientos en estos indicadores; los valores superiores de germinación se encontraron en las semillas que tenían 3,5 y 5,7% de humedad, sin diferir de aquellos que poseían 12,3; 7,2 y 4,1% de humedad. Los valores de viabilidad fueron superiores en las semillas con 4,1 y 12,3% de humedad y no difirieron de 7,2 y 5,7%. Las semillas podridas y las semillas muertas no mostraron diferencias significativas entre tratamientos. Se concluye que las semillas de B. purpurea toleran el secado a bajos contenidos de humedad (≤5%) sin sufrir un efecto adverso en la germinación y la viabilidad, y muestran un comportamiento ortodoxo. Por ello se recomienda continuar estudios más rigurosos de conservación de las semillas en condiciones controladas de temperatura, a corto y mediano plazo, empleando el intervalo de humedad identificado como óptimo en este estudio con el fin de prolongar su viabilidad.

Palabras clave: Bauhinia purpurea, germinación, viabilidad.

ABSTRACT

Through a simple classification design and four replications the effect of drying to low moisture contents on the physiological quality of Bauhinia purpurea seeds was evaluated, with the objective of characterizing their behavior in desiccation. The germination and viability percentages were measured. Significant differences were obtained among the treatments in these indicators. The highest germination values were found in the seeds that had 3,5 and 5,7 % moisture, without differing from those which had 12,3; 7,2 and 4,1 % moisture. The viability values were higher in the seeds with 4,1 and 12,3 % moisture and they did not differ from 7,2 and 5,7 %. Rotten and dead seeds did not show significant differences among treatments. B. purpurea seeds are concluded to tolerate drying to low moisture contents (≤5 %) without having an adverse effect on germination and viability, and they show an orthodox behavior. That is why it is recommended to carry out further studies of seed conservation under controlled temperature conditions, at short and medium-term, using the moisture interval identified as optimum in this study with the objective of extending their viability.

Key words: Bauhinia purpurea, germination, viability.

INTRODUCCIÓN

Los árboles han sido utilizados por los productores de todos los continentes y durante miles de años para fines muy diversos. El uso directo más palpable de los árboles en la ganadería tropical, específicamente los leguminosos, es sin duda la producción de forraje, cuya principal ventaja reside en el mayor contenido de proteína del follaje y de los frutos, especialmente en los períodos de escasez de alimento. En este sentido, el empleo de leguminosas arbóreas con un alto potencial productivo y elevado valor nutritivo, se presenta como una solución económicamente viable y socialmente aceptada para incrementar la productividad animal en las regiones tropicales (Clavero, 1996). Sin embargo, Trujillo (1993) plantea que la investigación en semillas de árboles forestales ha mostrado avances significativos en varios campos, entre los cuales los estudios de la tolerancia a la desecación y el almacenamiento no han sido abarcados adecuadamente debido, entre otras causas, a las exigentes condiciones que le son inherentes y al largo plazo requerido para la obtención de los resultados; por su parte Barbedo, Kohawa, Maluf y Bilia (1998) plantearon que muchas especies arbóreas, con un gran potencial de utilización en el contexto agroforestal, son descartadas en función de la carencia de informaciones técnicas sobre el manejo de sus semillas.

Los estudios realizados en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey" demostraron que la muerte fisiológica de las semillas de Bauhinia purpurea almacenadas en condiciones ambientales ocurrió a los 6 meses después de la cosecha, con un contenido de humedad superior al 10 % (González, 2003).

Navarro, Marlen (inédito), demostró el efecto del tipo de secado y el ambiente de almacenamiento en la capacidad germinativa de las semillas de B. purpurea y determinó, luego de 12 meses, que el almacenamiento y, por ende, la conservación de sus simientes requieren de un ambiente controlado (bajas temperaturas) y un correcto secado. En este sentido, el objetivo de este trabajo estuvo encaminado a evaluar la tolerancia a la desecación en las semillas de B. purpurea y su efecto en el comportamiento fisiológico de estas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Tratamientos y diseño. Se utilizó un diseño de clasificación simple con cuatro réplicas de 100 semillas cada una para estudiar el comportamiento de la germinación y la viabilidad, según lo recomendado por las reglas internacionales (ISTA, 1999). Para el estudio de la tolerancia a la desecación se empleó un diseño estadístico completamente aleatorizado con cuatro réplicas por tratamiento.

Procedimiento. Las legumbres provenientes de una plantación establecida de B. purpurea fueron colectadas en mayo, según las recomendaciones de Schmitd (2000). Para la cosecha óptima de las semillas se siguió el criterio del cambio de coloración de la legumbre en más del 90% de la plantación.

Posteriormente se colocaron a la sombra en un local aireado para uniformar su maduración y evitar la respiración rápida y el recalentamiento; después se extendieron sobre mantas de yute al sol durante 48 horas, con el fin de facilitar la trilla y la pérdida de humedad que garantizara un rango de contenido de humedad inicial entre 9 y 12%.

A posteriori se determinó el contenido de humedad, el porcentaje de germinación y sus indicadores, así como el porcentaje de viabilidad, y estos valores fueron tomados como iniciales.

La calidad fisiológica de las semillas durante la desecación fue evaluada a través de los siguientes indicadores: test de germinación estándar (ISTA, 1999), el porcentaje de viabilidad, el tiempo de germinación (tiempo para alcanzar el 80% del fenómeno germinativo T80), el tiempo requerido para la máxima germinación del lote de semillas (período de germinación) y el tiempo medio de germinación (este indicador se determinó con el uso de la fórmula de Labouriau, 1983).

Posteriormente se homogeneizó el lote de semillas y se procedió a la selección del material élite (aquellas que mostraron un aspecto sano, que no estuvieron dañadas por hongos ni mecánicamente). Estas se colocaron en pomos de cristal con igual proporción de silica gel-semillas (1:1). Se determinó el contenido de humedad periódicamente (cada 24 horas) y se realizaron algunas evaluaciones intermedias para estudiar el efecto en un período más corto de tiempo.

Inmediatamente después de alcanzado el contenido de humedad propuesto, se retiraron las semillas para el cálculo de los porcentajes de germinación y de viabilidad, siguiendo los procedimientos descritos para estos fines según el protocolo de secado y almacenamiento de semillas forestales (IPGRI-DFSC, 1999). Los conteos de germinación se realizaron diariamente para evaluar la velocidad y la frecuencia de germinación; se contaron las semillas germinadas (aquellas que presentaban extensión radicular visible)y se descartaron posteriormente.

Para el procesamiento de los datos obtenidos se efectuó el análisis de varianza simple y los valores se compararon según la prueba de rangos múltiples de Duncan (1955) correspondiente al paquete estadístico SPSS versión 10.00, para lo cual los valores expresados en por ciento fueron transformados y retransformados posteriormente (para la normalización de la distribución) según la función matemática Sen^-1"% propuesta por Steel y Torrie (1992).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Las pruebas iniciales del contenido de humedad, la viabilidad y la germinación alcanzaron valores de 12,3; 100 y 99,8%, respectivamente (tabla 1). Estos resultados evidenciaron que el período de secado natural al sol no afectó la calidad fisiológica inicial de las semillas y coinciden con los valores obtenidos por González (2003) en semillas de la misma especie y con los estudios realizados en el árbol del Nim (Fornos, 1997).

En la figura 1 se muestra la dinámica de reducción del contenido de humedad en las semillas de B. purpurea; la mayor disminución de la humedad (4,3%) con respecto al valor inicial se alcanzó a las 19 horas de exposición al desecante. Estos resultados estuvieron favorecidos por la ausencia de cubiertas duras e impermeables al paso del agua y de los gases (Toral y González, 1999), lo que facilita el movimiento libre de esta desde el interior de las semillas al exterior y con ello la pérdida de humedad, en comparación con otras leguminosas en las que el tegumento se vuelve impermeable al agua, la célula se encoge durante el secado y el movimiento del agua se dificulta.

En las observaciones posteriores la pérdida de humedad fue más lenta (comparando la diferencia de humedad entre el valor anterior y el valor obtenido) y estuvo en un rango de 0,6 a 1,6%. Este hecho se debe a que según disminuye el contenido de humedad, el agua restante se «une» a los componentes de la célula y a las macromoléculas; al formar parte de los espacios intercelulares, se vuelve prácticamente inmóvil y, por tanto, más difícil de eliminar durante el secado (Bewley y Black, citados por Schmitd, 2000).

De forma general no se observaron efectos adversos en la germinación ni en la viabilidad de las semillas después del secado (tabla 1), comparado con los valores iniciales de las simientes húmedas; solamente las semillas con un contenido de humedad de 6,1% mostraron diferencias significativas al reducir la germinación de un valor inicial de 99,8 a 94,3%. Este hecho se debe a un elevado porcentaje (6%) de semillas podridas como consecuencia tal vez de un exceso hídrico añadido al medio de germinación durante el montaje del test, que trajo consigo el aumento y la proliferación de microorganismos en las semillas en germinación.

Con respecto a las semillas podridas y muertas no hubo diferencias significativas entre tratamientos, lo que demuestra que no ocurrió una afectación notable en la calidad fisiológica de las simientes cuando se analizaron estos indicadores.

En el caso de las semillas ultrasecas (contenido de humedad inferior al 5%) el bajo contenido de agua de las semillas, en vez de limitar la germinación, fue fundamental para evitar su deterioro por el ataque de los microorganismos, lo que coincide con lo planteado por Barbedo y Filho (1998).

Con respecto a la viabilidad (tabla 1), se encontraron elevados porcentajes para las semillas evaluadas a diferentes contenidos de humedad. La interpretación de los resultados evidenció la presencia de semillas y embriones con teñido homogéneo, tinción roja y uniforme según el criterio establecido por Perry (citado por Fornos, 1997), lo que demuestra una alta calidad fisiológica.

En la tabla 2 se aprecia que en un intervalo de 3 a 6 días (con una tendencia al aumento en semillas con contenidos de humedad inferiores a 5%) las semillas alcanzaron T80, lo que demuestra una alta calidad fisiológica; solamente las semillas con un contenido de humedad cercano al 4% necesitaron un período de energía de 12 días para alcanzar la germinación del total de semillas y un tiempo medio de germinación de 5,6 días, lo que evidenció un retardo en el inicio del proceso germinativo, provocado tal vez por un daño a sus membranas celulares que se revierte en un deterioro de la estructura seminal sin daños aparentes en este caso, ya que la germinación se comportó en un 98% en el lote de semillas evaluadas.

Los resultados permiten concluir que las semillas de B. purpurea toleran el secado a bajos contenidos de humedad y muestran un comportamiento ortodoxo, sin sufrir un efecto adverso en la germinación ni en la viabilidad; por otra parte, las semillas con un contenido de humedad cercano al 3 % presentaron una coloración del embrión homogénea, lo que indica una alta calidad fisiológica. El secado al sol no tuvo efecto negativo en la calidad fisiológica inicial de las semillas y el intervalo de contenido de humedad identificado como óptimo en este estudio se corresponde con los valores propuestos por FAO/IPGRI (1994) para la conservación de los recursos fitogenéticos a corto y largo plazo.

Se recomienda que para confirmar el comportamiento ortodoxo deben continuarse estudios más rigurosos de conservación de estas semillas en condiciones controladas de temperatura, a corto y mediano plazo, con el intervalo de humedad identificado como óptimo en este estudio (5±2 %).

Además, las semillas de B. purpurea destinadas a la conservación en bancos de germoplasma deben colectarse en el pico de madurez óptimo para asegurar una buena longevidad en el almacenamiento y un buen desempeño fisiológico durante la desecación.

AGRADECIMIENTOS

Deseo hacer extensivo mi agradecimiento a la Técnica Belkis León por llevar a cabo la conducción del experimento y a la M.Sc. Yolanda González por su aporte en la interpretación de los resultados experimentales.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Barbedo, C.I. & Filho, M. Tolerancia a dessecacao em sementes. Acta Botánica Brasilera. 12 (2):145. 1998

2. Barbedo, C.J.; Kohawa, S.; Maluf, A.M. & Bilia, D.A. Germinación y almacenamiento de diásporas de Cerejeira (Eugenia involucrata DC. Myrtaceae) en función del tenor de agua. Revista Brasileira de Semillas. 20: 184. 1998

3. Clavero, T. Las leguminosas forrajeras arbóreas en la agricultura tropical. Centro de Transferencia de Tecnologías en Pastos y Forrajes. La Universidad del Zulia, Venezuela. 153 p. 1996

4. FAO/IPGRI . Genebank standards. Food and Agricultural Organization of the Nations-International Plant Genetic Resources Institute, Rome. 13 p. 1994

5. Fornos, R.M. Influencia del secado sobre la viabilidad de las semillas del Nim (Azadirachta indica A. Juss). Boletín Mejoramiento Genético y Semillas Forestales. No. 16, p. 3. 1997

6. González, Yolanda. Comportamiento germinativo y deterioro de las semillas de Bauhinia purpurea almacenadas al ambiente. Pastos y Forrajes. 26:115. 2003

7. IPGRI-DFSC. The project on handling and storage of recalcitrant and intermediate tropical forest tree seeds. Newsletter 5 (April). 50 p. 1999

8. ISTA. International rules for seed testing. Annexus to chapter 5. Seed Science and Technology. 13:421. 1999

9. Schmitd, L. Guide to handling of tropical and subtropical forest seed. (Ed. K. Olesen). Danida Forest Seed Center. Denmark. 511 p. 2000

10. Steel, R.D. & Torrie, J.H. Principles and producers of statistics. 2^nd ed. McGraw-Hill, New York. 48 p. 1992

11. Toral, Odalys & González, Yolanda. Efecto del agua caliente en la germinación de diez especies arbóreas. Pastos y Forrajes. 22:111. 1999

12. Trujillo, E. Resultados preliminares de almacenamiento de semillas de 52 especies forestales. Boletín de Mejoramiento Genético y Semillas Forestales. No. 7, p. 7. 1993

Recibido el 29 de septiembre del 2003
Aceptado el 20 de octubre del 2003