ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Efecto de los tratamientos de hidratación-deshidratación en la germinación, la emergencia y el vigor de plántulas de Leucaena leucocephala cv. Cunningham
Effect of hydration-dehydration treatments on the germination, emergence and seedling vigour of Leucaena leucocephala cv. Cunningham
J. A. Sánchez1, J. Reino2, Bárbara Muñoz1, Yolanda González2, Laura Montejo1 y R. Machado2
1Instituto de Ecología y Sistemática, Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente.
Carretera de Varona km 3 ½ Capdevila, Boyeros, A.P. 8029, C.P. 10800, Habana 8, Cuba
E-mail:ecología.ies@ama.cu
2Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey». Matanzas, Cuba
RESUMEN
Se investigó el efecto de los tratamientos de hidratación parcial en la respuesta germinativa y el vigor de las plántulas de Leucaena leucocephala cv. Cunningham. Previamente a la aplicación de los tratamientos de hidratación-deshidratación se determinó el rango de temperatura óptima para la germinación de las semillas frescas y las envejecidas de este cultivar (25-30ºC), así como su patrón de imbibición en agua. La hidratación de las semillas hasta dos horas antes de la germinación visible (28 horas) resultó el procedimiento más adecuado para incrementar la germinación, la emergencia y el vigor de las plántulas. Existió una correlación positiva entre el porcentaje de germinación final obtenido en laboratorio en condiciones de estrés calórico (25-40ºC) y el porcentaje de emergencia final de las plántulas obtenido en vivero con tratamientos pregerminativos similares. En semillas envejecidas (i.e., almacenadas a temperatura ambiente durante 18 años) con cortos períodos de hidratación parcial en agua (dos o cuatro horas) se lograron efectos revigorizadores.
Palabras clave: Germinación, hidratación-deshidratación, Leucaena leucocephala.
ABSTRACT
The effect of partial hydration treatments on the germinative response and seedling vigour of Leucaena leucocephala cv. Cunningham was investigated. Previous to the application of hydration-dehydration treatments, the range optimal temperature was determined for the germination of fresh and aged seeds (25-30ºC); as well as, its pattern of water uptake. Partial hydration in water until up to 2 hours before visible germination (28 hours) was the best procedure for increasing the germination, emergence and seedling vigour. A positive correlation existed between the final germination percentage obtained in laboratory under heat stress (25-40ºC) and the final emergence percentage obtained in nursery with similar pregerminative treatments. A reinvigoration effects were achieved in aged seeds (i.e., stored at environmental temperature for 18 years) with a short period of partial hydration in water (2 or 4 hours).
Key words: Germination, hydration-dehydration, Leucaena leucocephala.
INTRODUCCIÓN
Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. es una de las leguminosas arbóreas más empleadas en la agricultura tropical, dado sus múltiples usos y la alta capacidad que posee para invadir diferentes ecótopos (National Academic Press, 1984; Machado y Núñez, 1994; Hughes, 1998). Su propagación por semilla botánica ha sido ampliamente estudiada, debido a que es la forma más simple y económica (National Academic Press, 1984), aunque presenta dormancia primaria impuesta por la impermeabilidad de las cubiertas seminales al agua y a los gases (Randeo, 1971). Como solución práctica para la eliminación de este tipo de dormancia se recomienda, fundamentalmente, la aplicación de tratamientos pregerminativos de escarificación ácida, térmica o mecánica (González y Mendoza, 1995; Cakmakci y Aydinoglu, 1999; Amodu, Omokanye, Onifade y Balogun, 2000).
Sin embargo, sólo existen pocos reportes de investigación donde se han aplicado los tratamientos pregerminativos de hidratación-deshidratación a semillas de L. leucocephala para mejorar su germinación (Lima-e-Borges, Goncalves-Borges y Figueiredo de Paula, 1997; Sarmento y Schifino-Wittmann, 2000). Además, los resultados de los autores antes mencionados con la aplicación de los referidos procedimientos no han sido efectivos para incrementar la germinación de esta leguminosa, debido posiblemente a la falta de estandarización de los tratamientos de hidratación-deshidratación para las semillas de los lotes usados, o a la no aplicación de tratamientos de escarificación previamente al empleo de los procedimientos hídricos.
De hecho, se conoce que los tratamientos de hidratación-deshidratación incrementan la germinación en las semillas que presentan dormancia impuesta por las estructuras que rodean al embrión (cubiertas seminales y endospermo), según lo informado por Sánchez, Orta y Muñoz (2001); Sánchez y Muñoz (2004) y Montejo, Sánchez y Muñoz (2004). Sin embargo, los referidos tratamientos se han utilizado fundamentalmente para revigorizar las semillas envejecidas o incrementar la germinación y el establecimiento de las plántulas, tanto en condiciones ecológicas óptimas como adversas (Andoh y Kobata, 2001; Sánchez et al., 2001; Sánchez, Muñoz, Reino y Montejo, 2003).
En el presente trabajo se examinó la respuesta germinativa de semillas frescas y envejecidas de L. leucocephala cv. Cunningham a la combinación de tratamientos de escarificación térmica con los de hidratación parcial en agua, así como los efectos de dichos procedimientos en la emergencia y el vigor de las plántulas en condiciones de vivero. Previamente a la aplicación de los tratamientos hídricos también se determinó la temperatura óptima de germinación de cada lote de semilla estudiado y su patrón de imbibición en agua.
MATERIALES Y MÉTODOS
Material vegetal. Se utilizaron semillas frescas y envejecidas de L. leucocephala cv. Cunningham, suministradas por la Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey», Matanzas, Cuba. La recolección de las semillas frescas se realizó en el 2002 y la de las envejecidas en 1984. Todas las semillas se almacenaron a temperatura ambiente hasta su uso.
Temperatura óptima de germinación. Se diseñó un experimento de clasificación simple unifactorial y cinco réplicas para conocer la respuesta germinativa a diferentes temperaturas del sustrato. Antes de la siembra todas las semillas se sometieron a la inmersión en agua a 80ºC durante 2', según lo recomendado por González y Mendoza (1995) para la eliminación de la dormancia exógena (por impermeabilidad de las cubiertas al agua) que presentan las semillas frescas y envejecidas de esta accesión. Se utilizó una temperatura constante de 25ºC y tres niveles de temperatura alterna: 25-30, 25-35 y 25-40ºC, con una alternancia de ocho horas para la temperatura más elevada y de 12 horas para 25ºC, y una transición de 4 horas. Las pruebas de germinación se realizaron en placas de Petri (9 cm de diámetro) sobre papel de filtro humedecido con agua destilada. Las placas se colocaron en cámara de crecimiento (Gallenkamp, Londres) equipadas con lámparas fluorescentes de 40 W situadas a 20 cm del nivel de las placas, con un fotoperíodo de ocho horas-luz que coincidió con el termoperíodo de mayor temperatura. Se determinó el porcentaje de germinación final, tanto en semillas frescas como envejecidas, y la velocidad de germinación mediante el índice T50, que representó el tiempo (días) para alcanzar el 50% de germinación en la muestra. Este último índice se estimó sólo para las semillas frescas. También se determinó el porcentaje de semillas muertas mediante la prueba de TZ (ISTA, 1999).
Patrón de imbibición. Las semillas previamente escarificadas (como se describió anteriormente) se colocaron en placas de Petri (9 cm de diámetro) sobre papel de filtro humedecido con agua destilada, a temperatura alterna de 25-30ºC (temperatura óptima de germinación) y en luz blanca fluorescente, con similar termoperíodo y fotoperíodo a los anteriormentes descritos. En diferentes tiempos de imbibición, de cuatro horas durante dos días, se pesaron para determinar la dinámica de absorción de agua en relación con la masa fresca. Para tal propósito se tomaron cinco réplicas de 50 semillas cada una por punto de imbibición. El contenido de humedad inicial de las semillas se determinó mediante el secado de éstas durante 17 horas en una estufa mantenida a 103 ± 2ºC (ISTA, 1999). La hidratación se consideró completa hasta el inicio de la germinación visible.
Tratamientos hídricos para incrementar la germinación. Se aplicó un diseño de clasificación simple con arreglo factorial de los tratamientos y cinco réplicas (25 semillas cada una) para conocer la respuesta germinativa de las semillas frescas y las envejecidas de L. leucocephala cv. Cunningham a diferentes tratamientos pregerminativos y condiciones controladas de estrés calórico del sustrato. Todas las semillas antes de la siembra se sometieron a escarificación térmica y posteriormente se combinaron con diferentes tratamientos de hidratación parcial en agua, que representaron distintos niveles de humedad alcanzados por las semillas según su patrón trifásico de absorción de agua a temperatura alterna de 25-30ºC. La deshidratación se llevó a cabo al aire durante 48 horas hasta aproximadamente el contenido inicial de humedad (12-15% sobre la base de masa fresca).
Los tratamientos pregerminativos utilizados en las semillas frescas fueron:
T1: escarificación térmica en agua a 80ºC durante dos minutos.
T2: T1 más hidratación parcial hasta el final de la fase I (ocho horas).
T3: T1 más hidratación parcial hasta la mitad de la fase II (20 horas).
T4: T1 más hidratación parcial hasta dos horas antes del final de la fase II (28 horas).
En las semillas envejecidas los tratamientos pregerminativos fueron:
T1: escarificación térmica en agua a 80ºC durante dos minutos.
T2: T1 más hidratación parcial durante dos horas.
T3: T1 más hidratación parcial durante cuatro horas.
T4: T1 más hidratación parcial durante ocho horas.
Las pruebas de germinación se realizaron en condiciones de termoperíodo y fotoperíodo similares a los descritos previamente en las pruebas de determinación de la temperatura óptima de germinación. El porcentaje de germinación se determinó diariamente durante 15 días. En el caso de las semillas frescas se estimó, además, la velocidad de germinación mediante el índice T50.
Tratamientos hídricos para incrementar la emergencia y el vigor de las plántulas en vivero. El experimento se realizó en áreas del Instituto de Ecología y Sistemática-CITMA en el municipio de Boyeros, Ciudad de La Habana (82º 21' O, 23º 01' N), a una altura de 71 msnm. El clima es subtropical húmedo, con una época lluviosa que se extiende de mayo a octubre y un período seco de noviembre a abril (Academia de Ciencias de Cuba, 1988). El suelo es Fersialítico Amarillento ócrico (Hernández et al., 1999) y sus características químicas son: pH (H20) 7,1; materia orgánica 2,8%, según Walkley-Black; fósforo asimilable 6,2 mg g-1, según Machiguin; potasio cambiable 0,29 cmol kg-1, por fotometría de llama; y el nitrógeno total: 0,22% por micro Kjeldahl (Norma Ramal, 1987, 1988). La textura del suelo es franco arcillosa.
Las semillas frescas provenientes de los tratamientos pregerminativos T1, T2, T3 y T4 se sembraron en potes plásticos de 0,85 dm3 de capacidad, a 2 cm de profundidad. En cada pote se colocaron cinco semillas y la siembra se realizó bajo cielo abierto. El diseño utilizado fue completamente aleatorizado con 10 réplicas por tratamiento. La siembra se realizó en los primeros días de mayo del 2003 y se desmontó al cabo de los 90 días. El suelo se regó diariamente durante los primeros 15 días y luego tres veces por semana a capacidad de campo.
El conteo de la emergencia se realizó diariamente durante 15 días una vez iniciado el proceso. Se determinó el porcentaje de emergencia final de las plántulas y la velocidad de emergencia, expresada esta última variable por el tiempo en que se alcanzó el 50% de emergencia en la muestra (T50).
A los 20 días después de la siembra se practicó el entresaque de las plántulas y se dejó un individuo por pote. Al final del experimento (90 días) se determinaron las siguientes variables de vigor: masa seca (g) de las raíces y masa seca de las partes aéreas (hoja, rama y tallo), mediante el secado de las muestras durante 48 horas en una estufa a 70ºC. La distribución de la biomasa en sus componentes aéreos y subterráneos se calculó por la relación masa seca raíz/parte aérea total (g g-1). Las condiciones microambientales durante el período de experimentación fueron las siguientes: temperatura media de 26,5ºC (máxima-32,2ºC, mínima-21,9ºC) y humedad relativa media de 82%.
Análisis de los datos. Las variables estudiadas fueron sometidas a las pruebas de Bartlett y Kolmogorov-Smirnov para conocer si cumplían con las premisas de homogeneidad de varianza y normalidad, respectivamente. Los datos expresados en porcentaje se transformaron en arc sen ?% y se procesaron todos por ANOVA de clasificación simple o factorial, según el diseño de cada experimento. Para la aplicación de las pruebas de comparación múltiple de medias a posteriori se siguió el criterio propuesto por Blanco (2001). La relación entre el porcentaje de germinación final y el porcentaje de emergencia final de las plántulas se estableció mediante un análisis de correlación lineal.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Temperatura óptima de germinación. En las semillas frescas de L. leucocephala cv. Cunningham, tanto el porcentaje de germinación final como la velocidad de dicho proceso se afectaron significativamente (P<0,001) por la variación de la temperatura del sustrato (fig. 1). Los mejores resultados para incrementar y acelerar significativamente la germinación se obtuvieron a temperatura alterna de 25-30ºC. En cambio, la temperatura alterna de 25-40ºC fue subletal para la ocurrencia de la germinación de este cultivar; en dichas condiciones de siembra se incrementó considerablemente el porcentaje de semillas muertas (fig. 2) con relación a los otros rangos de temperatura ensayados. Los resultados logrados a temperatura constante de 25ºC no difirieron significativamente de los alcanzados a 25-35ºC, aunque en este último termoperíodo se incrementó significativamente la velocidad de germinación con relación a 25ºC y a 25-40ºC.
En general, los resultados evidenciaron que la germinación de las semillas frescas de L. leucocephala cv. Cunningham se desencadena tanto a temperatura constante como alterna del sustrato, aunque la máxima germinación se alcanzó en el rango de temperatura de 25-30ºC. McDonald (2002) demostró que las semillas frescas de L. leucocephala alcanzaron la mayor velocidad de germinación en un amplio rango de temperaturas, que abarcó desde 24 hasta 36ºC. En cambio, Souza-Filho (2000) obtuvo la máxima germinación a temperatura constante de 35ºC y alternas de 20-35, 20-40, 25-35 y 25-40ºC.
En el presente experimento el termoperíodo de 25-40ºC podría haber sido inefectivo para incrementar la germinación del lote de semillas empleado, por inducir la termoinhibición de eventos bioquímico-fisiológicos relacionados con el proceso germinativo (i.e., síntesis de proteínas, elongación y división celular, etc.), tal como ha sido reportado en condiciones de estrés calórico para las semillas de hortalizas (Cantliffe, Fischer y Nell, 1984; Bray, 1995). Este fenómeno posiblemente también se debió al agotamiento de las reservas nutricionales destinadas para la germi-nación (Bonner, 1998).
Otra explicación posible al comportamiento obtenido a 25-40ºC podría deberse al grado de maduración o vigor germinativo que tenían las semillas del lote empleado en el momento de la colecta o a su manejo posterior, como ha sido informado en diversas especies (Andersson y Milberg, 1998; Sánchez et al., 2001).
En las semillas envejecidas de L. leucoce-phala cv. Cunningham no se obtuvo germinación a temperatura constante de 25ºC ni en los termoperíodos de 25-35 y 25-40ºC, excepto en el termoperíodo de 25-30ºC donde se alcanzó un 5,3% de germinación final al cuarto día de iniciada la siembra. Consecuentemente, la temperatura alterna de 25-30ºC también puede considerarse el rango óptimo para la imbibición tanto de las semillas frescas como de las envejecidas, debido a que se obtuvo la máxima germi-nación en el menor tiempo posible. Este fenómeno ha sido bien documentado en un gran número de semillas de importancia agroforestal (Welbaum, Shen, Oluoch y Jett, 1998; Andoh y Kobata, 2001).
Patrón de imbibición. Cuando las semillas frescas y escarificadas de L. leucocephala cv. Cunningham se hidrataron a temperatura alterna de 25-30ºC, siguieron un patrón trifásico de absorción de agua (fig. 3), tal como sucede en la generalidad de las semillas de todos los cultivos (Bewley y Black, 1994; Bewley, 1997; Sánchez et al., 2001). El final de la fase I se alcanzó a las ocho horas y se caracterizó por una rápida imbibición, que según Bewley y Black (1994) se debe a factores puramente físicos, en particular al componente mátrico del potencial hídrico de los tejidos. La fase II fue un largo proceso de absorción de agua, que hasta las 25 horas fue un segmento estacionario de la curva; según Bewley (1997), esta fase se asocia con la mayoría de los eventos metabólicos relacionados con la germinación. La última etapa de la curva de imbibición (fase III) representó la emergencia de la radícula (i.e., germinación visible), que se alcanzó a las 30 horas de hidratación de las semillas.
La absorción de agua en las semillas frescas de L. leucocephala cv. Cunningham fue normal, debido a que no presentaron ningún tipo de dormancia innata después de su escarificación. Obroucheva y Antipova (1997) plantearon que el patrón trifásico de absorción de agua sólo aparece en aquellas semillas que no presentan mecanismos profundos de dormancia innata. También este patrón de imbibición de las semillas se ha observado en otras especies forestales que habitan en Cuba, como Cecropia schreberiana Miq., Talipariti elatum Sw., Guazuma ulmifolia Lam, Trichospermum mexicanum (DC.) Baill y Calophyllum pinetorum Bisse (Sánchez, Muñoz, Remis y Torres-Arias, 2002; Sánchez, Muñoz y Montejo, 2004), lo cual demuestra que las tres fases de absorción de agua no son únicas para las especies cultivadas, como las hortalizas.
En las semillas envejecidas, que previamente fueron escarificadas, no se observó un patrón trifásico de absorción de agua (fig. 4). Sin embargo, hasta las 10 horas la absorción fue rápida, en correspondencia con la fase I, y a partir de las 10 horas de imbibición se apreció un incremento lento y sostenido del contenido de humedad (fase II), sin alcanzar el inicio de la germinación visible (no hubo fase III) durante el tiempo de imbibición a que fueron sometidas las semillas (50 horas). Este resultado demostró la incapacidad del lote empleado para germinar en dichas condiciones de siembra, lo cual posiblemente se debió a la falta del vigor germinativo causado por el deterioro celular a que estuvieron sometidas las semillas durante su almacenamiento. Resultados similares obtuvieron Sánchez, Calvo, Muñoz y Orta (1999) en semillas envejecidas de pimiento (Capsicum annuum L.) con bajo poder germinativo inicial.
Tratamientos hídricos para incrementar la germinación. La respuesta germinativa de las semillas frescas dependió significativamente (P?0,01) de la interacción que se estableció entre los factores tratamiento pregerminativo y temperatura del sustrato (tabla 1). Resultados similares han sido obtenidos por Welbaum y Bradford (1991) y Sánchez et al. (2001) en semillas de diversos cultivos sometidas a diferentes tratamientos de hidratación-deshidratación y condiciones físicas del medio durante su siembra.
Sin embargo, sólo en las semillas que se colocaron a temperatura fija de 25ºC y alterna de 25-40ºC, los tratamientos de hidratación-deshidratación fueron adecuados para incrementar significativamente el porcentaje de germinación final con relación al tratamiento control (T1); los mayores incrementos se obtuvieron con el tratamiento pregerminativo T4, aunque no difirieron significativamente de los alcanzados con T2 y T3 cuando las semillas se colocaron a 25ºC, ni a los que fueron logrados con el procedimiento T3 a 25-40ºC. En este último rango de temperatura la respuesta germinativa con T2 fue significati-vamente superior a la obtenida con T1 (control), pero inferior a la alcanzada con T3 y T4.
Con los tratamientos pregerminativos T2, T3 y T4 se aceleró significativamente la velocidad de germinación a temperatura constante (25ºC) y alternas (25-35 y 25-40ºC) y T4 fue el óptimo para acelerar la germinación, sobre todo al incrementarse el estrés calórico del medio. Además, llama la atención que en la temperatura alterna de 25-35ºC no se lograron incrementos significativos del porcentaje de germinación final con los tratamientos pregerminativos aplicados, pero sí se aceleró significativamente la velocidad de germinación. En este rango de temperatura, con T3 se logró el 50% de la germinación en menos de dos días; en cambio, con el tratamiento control se alcanzó aproximadamente en cinco días.
Este resultado es interesante, debido a que cuando las semillas llegan al suelo usualmente encuentran condiciones de estrés (Bradford, 1995; Sánchez et al., 2001). Se conoce que la velocidad de germinación está correlacionada positivamente con una emergencia rápida en condiciones de campo y un mayor desarrollo vegetativo de las plántulas (Bonner, 1998; Sánchez et al., 2004); por consiguiente, tales evidencias demuestran la importancia práctica que tiene el incremento de la velocidad de germinación alcanzado con los tratamientos hídricos.
Diversos autores (Welbaum y Bradford, 1991; Bray, 1995; McDonald, 2000; Andoh y Kobata, 2001) lograron mejorar el comportamiento germinativo de diferentes cultivos, en condiciones ecológicas muy variadas, al acondicionar o robustecer las semillas antes de la siembra. Ellos concluyeron que tales efectos se deben a la activación que producen los referidos tratamientos en el aparato metabólico relacionado con la germinación, y en los numerosos mecanismos bioquímico-fisiológicos de tolerancia al estrés que permanecen latentes, estos últimos en condiciones ambientales óptimas (Kozlowski y Pallardy, 2002). Entre estos mecanismos, según Bradford (1995) y Bray (1995), sobresalen la disminución del potencial de agua mínimo para que ocurra la germinación (i.e., hacia valores más negativos) y el incremento de la síntesis de proteínas (i.e., cambios cuantitativos).
Sin embargo, Lima-e-Borges et al. (1997) observaron una disminución en la germinación de las semillas de L. leucocephala cuando se sometieron a diversos ciclos de hidratación-deshidratación. Esto podría deberse a la falta de estandarización de los tratamientos pregermina-tivos de hidratación-deshidratación para el lote de semillas empleado por dichos autores, lo que debe cumplirse para obtener los mejores resultados con la aplicación de dichos procedimientos (Bradford, 1995; Sánchez et al., 2001).
En las semillas envejecidas de L. leucoce-phala cv. Cunningham los tratamientos hídricos utilizados incrementaron significativamente el porcentaje de germinación final con relación al tratamiento control (T1) en todos los termoperío-dos ensayados, excepto a 25-40ºC en el que no se logró germinación (tabla 2). Los mejores resultados se obtuvieron con T3. Sin embargo, cuando las semillas se hidrataron durante ocho horas (T4) se alcanzaron resultados inferiores a los de T2 y T3. Al parecer, los períodos prolongados de hidratación parcial (hasta aproximadamente el final de la fase I, T4) agotaron la viabilidad de las semillas envejecidas de esta especie, fenómeno que posiblemente se debió a que el procedimiento T4 induce una utilización rápida de la reserva de energía destinada para la germinación.
La efectividad de los tratamientos pregerminativos para revigorizar las semillas envejecidas ha sido comprobada en diversas especies de interés agrícola y forestales pioneras (McDonald, 1999, 2000; Sánchez et al., 2004). Según McDonald (1999, 2000) y Bailly, Benamar, Corbineau y Côme (2000), los referidos procedimientos no sólo promueven mecanismos enzimáticos de reparación de membranas, sino también activan los sistemas antioxidantes, eliminadores de radicales libres. Estos últimos son los principales responsables del envejecimiento de las semillas (McDonald, 1999).
En general, los resultados en semillas frescas de L. leucocephala cv. Cunningham con la aplicación combinada de los tratamientos de escarificación térmica y los de hidratación parcial en agua, pueden considerarse satisfactorios para incrementar la termotolerancia de este cultivar y, por consiguiente, el establecimiento de las plántulas bajo plena exposición solar en condiciones de vivero y de campo. Por su parte, los efectos logrados en semillas envejecidas (almacenadas durante 18 años a temperatura ambiente) con los tratamientos hídricos, demostraron que éstos son promisorios para mejorar el vigor germinativo de esta especie, efectos que podrían ser mayores en condiciones naturales si se tiene en cuenta que el envejecimiento seminal también afecta el establecimiento, al aumentar el número de plántulas anormales y disminuir su velocidad de crecimiento (McDonald, 2000).
Tratamientos hídricos para incrementar la emergencia y el vigor de las plántulas en vivero. Todos los tratamientos de hidratación parcial fueron adecuados para incrementar la emergencia de las plántulas de L. leucocephala cv. Cunningham con relación al control (tabla 3). Los mejores efectos se obtuvieron con T4, aunque los resultados con dicho procedimiento no difirieron significativamente de los alcanzados con T2 y T3. Además, existió una correspondencia casi exacta entre el porcentaje de emergencia final obtenido en el vivero y el porcentaje de germinación final alcanzado en el laboratorio en condiciones de estrés calórico (25-40ºC; tabla 1) y similares tratamientos pregerminativos aplicados (fig. 5). Al incrementarse la germina-ción con los tratamientos hídricos, se incrementó linealmente la emergencia final de las plántulas en vivero (r = 0,88 ***, P ?0,001).
Sin embargo, debe señalarse que los porcentajes de emergencia obtenidos en condiciones de vivero fueron superiores a los de germinación en el laboratorio en cualquier condición de temperatura y de tratamiento pregerminativo empleado. Al parecer, las condiciones ambientales a que estuvieron expuestas las semillas en el vivero favorecieron la mayor emergencia de las plán-tulas. Este resultado es interesante, debido a que generalmente la germinación en laboratorio es mayor que la emergencia de las plántulas en condiciones de vivero o de campo. Igualmente, los efectos obtenidos con los tratamientos hídricos (en particular con el T4) demostraron que dichos procedimientos son adecuados para mejorar tanto la germinación como la emergencia de las plántulas. Ello coincide con lo informado por otros autores (Parera y Cantliffe, 1994; Sánchez et al., 2001, 2003) en semillas de diversas especies (hortícolas, forestales pioneras y leguminosas no arbóreas) cuando se sometieron a tratamientos de hidratación-deshidratación en combinación o no con tratamientos de escarificación.
La efectividad de los tratamientos hídricos para incrementar y acelerar la emergencia de las plántulas no sólo se debe a la activación de eventos metabólicos relacionados con la fase pregerminativa, sino también a profundos cambios bioquímico-fisiológicos que inducen la tolerancia de las plantas al estrés ambiental, como ha sido señalado por Kozlowski y Pallardy (2002) y Sánchez et al. (2004). Welbaum et al. (1998) señalaron que los tratamientos de hidratación parcial incrementan el establecimiento, debido a que aceleran la emergencia de las plántulas (lo que permite evadir la incertidumbre del ambiente) y disminuye la pérdida de electrolitos por las semillas (i.e., aminoácidos y azúcares); esto último contribuye considerablemente a disminuir los ataques fúngicos.
Por su parte, el vigor de las plántulas también se afectó significativamente por la aplicación de los tratamientos (tabla 3). En general, los resultados de la prueba de comparación múltiple de medias evidenciaron la formación de dos grupos: el primero constituido por las plántulas procedentes de T1 y de T2 y T3, que no difirieron significativamente entre sí; y el segundo grupo constituido por los individuos procedentes de T4, que produjo las plántulas con mayor desarrollo vegetativo. Sin embargo, es válido aclarar que, aunque no existieron diferencias significativas entre los individuos del primer grupo, se observó cierta tendencia a incrementarse el vigor de las plántulas con T3. Al parecer, los tratamientos pregerminativos indujeron cambios metabólicos y morfológicos en las semillas que aceleraron el desarrollo vegetativo de las plántulas, como ha sido informado en diversas especies cultivadas en distintas situaciones del ambiente (Orta, Sánchez, Muñoz y Calvo, 1998; Sánchez et al., 2001).
La variable que representó la distribución de la biomasa (masa seca raíz/masa seca parte aérea) no difirió significativamente entre tratamientos, aunque se evidenció que las plántulas asignaron mayor cantidad de recursos al desarrollo vegetativo de las partes aéreas, en detrimento de las partes subterráneas, posiblemente como una vía para asegurar un rápido crecimiento y con esto evadir o escapar de las fluctuaciones del ambiente. Esta estrategia de distribución de la biomasa probablemente también se debió a que las plántulas, durante su estancia en condiciones de vivero, estuvieron expuestas a un buen suministro de agua.
Los resultados en semillas frescas de L. leucocephala cv. Cunningham con la aplicación de los tratamientos de hidratación-deshidratación demostraron que los referidos procedimientos aceleraron e incrementaron la germinación, la emergencia y el vigor de las plántulas de este cultivar, cuando se estandarizaron previamente para el lote de semilla empleado, aspectos que pueden considerarse satisfactorios si se tiene en cuenta que los experimentos de laboratorio y de vivero se desarrollaron sin la aplicación de aditivos químicos. Por consiguiente, la ecotecnología aplicada constituirá una vía rápida, sencilla y alternativa para el desarrollo en Cuba de una agricultura agroecológica, porque mejorará la germinación y el establecimiento de las plantas sin la utilización de agregados químicos durante la imbibición de las semillas y su posterior siembra. La aplicación de los tratamientos hídricos también puede contribuir a disminuir el número de semillas que se emplean en los experimentos de vivero, así como el tiempo de estancia de las plantas en dichas condiciones de siembra.
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Recibido el 9 de diciembre del 2004
Aceptado el 10 de junio del 2005
