ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Tolerancia a la desecación en semillas de Gliricidia sepium
Odalys Isasi
Estación
Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey"Central España
Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail: yolanda@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 Gliricidia sepium, con el objetivo de caracterizar su comportamiento ante la desecación. Se midió el porcentaje de germinación y el de viabilidad. Se hallaron diferencias significativas entre los tratamientos en estos indicadores; en la germinación los valores superiores se obtuvieron en las semillas que alcanzaron 5,0 y 4,4% de humedad y en la viabilidad hubo diferencias significativas entre el valor inicial y el obtenido con un contenido de humedad cercano al 3%. Se observó que las simientes de G. sepium secadas a bajos contenidos de humedad (3,4%) mostraron una reducción considerable en la germinación (83,8%), cuando se sometieron las semillas secas a un período de imbibición en agua por 24 horas en condiciones estándar de laboratorio comparada con el valor inicial (94,1%) y con las semillas no tratadas (95,5%). Se concluye que las semillas de esta especie pueden considerarse sensibles a la desecación, ya que su capacidad germinativa se redujo en un 10,3% con respecto a su valor inicial, por lo que tienen un comportamiento intermedio con respecto a la tolerancia a la desecación u ortodoxo con límites en su habilidad por la desecación.
Palabras clave: Germinación, Gliricidia sepium, viabilidad.
ABSTRACT
The effect of drying to low moisture contents on the physiological quality of Gliricidia sepium seeds was evaluated through a simple classification design and four replications, with the objective of characterizing their performance when dessicated. Germination and viability percentage were measured. Significant differences were found among treatments in these indicators: in germination the highest values were found in the seeds that reached 5,0 and 4,4% of moisture and in viability there were significant differences between the initial value and the one obtained with a moisture content close to 3%. G. sepium seeds dried to low moisture contents (3,4%) showed a considerable reduction in germination (83,8%), when the dried seeds were subject to a period of imbibition in water for 24 hours under standard laboratory conditions, compared to the initial value (94,1%) and to the untreated seeds (95,5%). It is concluded that the seeds of this species may be considered sensitive to dessication because their germination capacity was reduced by 10,3% as compared to its initial value, for which they have and intermediate behavior with regards to dessication resistance or orthodox with limits in their ability due to dessication.
Key words: Germination, Gliricidia sepium, viability.
INTRODUCCIÓN
Según Skerman,
Cameron y Riveros (1991), Gliricidia sepium (piñón florido)
es originaria de México continental y de las Antillas Británicas,
y posteriormente se extendió en la agricultura de plantación tropical.
Su hábitat nativo se encuentra en un clima subhúmedo (Glover,
1989), pero crece también en condiciones semiáridas.
Su amplio
uso y disímiles bondades la hacen una especie multipropósito utilizada
para la producción de leña, en cercas vivas, como forraje, abono
verde, en la estabilización de suelos, sombra para el café y el
cacao y como soporte para especies trepadoras (Allison y Simons, 1994)
El piñón
florido es una especie que se propaga fácilmente por estacas y por semilla
sexual; sin embargo, se reconoce que el empleo de esta última es la forma
más factible y económica, debido a que la planta desarrolla un
sistema radical más profundo; esto le permite extraer agua y nutrientes
de un mayor rango de profundidad, además de lograr un mejor anclaje,
soportar los cortes que se realizan periódicamente y tolerar mejor los
períodos de sequía sin morir o defoliarse (Gómez, Murgueitio,
Molina, Molina, Molina y Molina, 1995).
Sin embargo,
al estudiar el almacenamiento de las semillas de G. sepium en las condiciones
ambientales de Cuba, a través de algunos indicadores del vigor, Navarro
y González (2000) concluyeron que en tales condiciones dichas simientes
exhiben su máxima calidad sólo entre 0 y 2 meses de edad fisiológica,
aunque hasta los 7 meses se obtienen resultados satisfactorios en la germinación
y la viabilidad, momento en el cual se acelera el deterioro hasta alcanzar a
los 9 meses la muerte fisiológica.
En este sentido,
los objetivos de este trabajo estuvieron encaminados a evaluar la tolerancia
a la desecación en las semillas de esta especie y la influencia del secado
a bajos contenidos de humedad en el comportamiento fisiológico de las
simientes, así como establecer un rango de contenido de humedad óptimo
para almacenarlas en envases herméticos a bajas temperaturas, con el
fin de prolongar el período de viabilidad sin provocar daños fisiológicos
irreparables en ellas.
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 (calidad fisiológica de las semillas) antes y después de la desecación, 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.
Los tratamientos de secado consistieron en cinco niveles de humedad (el contenido de humedad inicial tomado como control y valores cercanos a 7, 5, 4 y 3%).
Procedimiento. Las legumbres provenientes de una plantación establecida de G. sepium fueron colectadas en mayo, según el calendario fenológico propuesto por Hechevarría, Rodríguez, Morales, Vera, Espín, Corrales, Fuentes y Pérez (2000) y siguiendo las recomendaciones de Schmidt (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 y el monitoreo del contenido de humedad, reconocido como un indicador internacional para determinar el momento óptimo de cosecha.
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 por un período de 48 horas de exposición plena, con el fin de facilitar la trilla y la pérdida de humedad que garantizara un contenido de humedad inicial de alrededor de 12%.
La semillas se separaron de las legumbres de forma manual. Posteriormente se homogeneizó el lote y se procedió a la selección del material élite, limpiando y eliminado las materias inertes compuestas por semillas enfermas y partidas ajenas a la semilla de esta especie, siempre con la precaución de no dañar su estructura externa e interna.
Las semillas
se colocaron en pomos de cristal con igual proporción de silica-gel:semillas
(1:1), e 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).
A posteriori
se determinó el contenido de humedad, el porcentaje de germinación
y sus indicadores y el porcentaje de viabilidad, valores que fueron tomados
como iniciales.
Los conteos de germinación se realizaron diariamente; se contaron las semillas germinadas y se descartaron posteriormente. Se consideraron como semillas germinadas aquellas que presentaban extensión radicular visible >1 mm.
La interpretación
de los resultados experimentales se realizó sobre la base del criterio
de evaluación propuesto por el protocolo de manejo de la desecación
y la sensibilidad a la temperatura en semillas de árboles (IPGRI-DFSC,
2000), que considera:
- Recalcitrantes:
Si la pérdida de germinación es e»20% con respecto al valor
inicial.
- Intermedias:
Se consideran sensibles a la desecación cuando la germinación
se reduce en un 10% con respecto a su valor inicial.
- Ortodoxas:
Si toleran el secado a niveles de humedad muy bajos (utrasecos) sin sufrir una
pérdida considerable del porcentaje de germinación.
También se tuvo en cuenta la clasificación de semillas tolerantes a la desecación propuesta por Bewley (citado por Schmidt, 2000) que considera que una semilla se clasifica como tolerante si es capaz de sobrevivir a la desecación rápida y al metabolismo suspendido, y revivir con rehidratación subsiguiente.
Para el procesamiento de los datos se efectuó el análisis de varianza de clasificación 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 trasformados y retransformados posteriormente (para la normalización de la distribución) según la función matemática Sen-1"%, propuesta por Steel y Torrie (1992).
RESULTADOS Y DISCUSIÒN
El contenido de humedad y el porcentaje de viabilidad inicial mostraron valores de 13,5 y 99,9%, respectivamente, lo cual indica que el deterioro poscosecha fue mínimo. (ISTA 1999).
La germinación
al inicio del estudio mostró un valor de 94,1%, que coincidió
con los valores obtenidos en estudios realizados por Cobbina, Kolawole y Atta-Krah
(1990) y Navarro y González (2000), y con el pico óptimo
de madurez fisiológica en esta especie
En la tabla
1 se observa que las semillas de G. sepium secadas a bajos contenidos
de humedad (3,4%) mostraron una reducción considerable en la germinación
(83,8%), cuando se sometieron a un período de imbibición en agua
por 24 horas en condiciones estándar de laboratorio, comparado con el
valor inicial (94,1%) y con las semillas no tratadas (95,5%); estos valores
no mostraron diferencias significativas. Algunos autores han planteado que la
imbibición puede ser la causa de la aparente sensibilidad a la desecación
y estos resultados evidencian que el bajo porcentaje de semillas germinadas
se debe al daño sufrido en las membranas celulares, producto de la imbibición
que se revierte en un deterioro del mecanismo fisiológico, comparado
con las semillas no tratadas que tienen el mismo contenido de humedad.
Este hecho fue demostrado por Ellis, Hong y Roberts (1990) en algunas leguminosas de consumo humano, en las cuales se evidenciaron daños por imbibición en las pruebas de germinación estándar con semillas muy secas; también Hong y Ellis (1996) encontraron, en semillas de guisantes (Pisum sativum), una reducción significativa del porcentaje de semillas germinadas desde 94% (valor inicial) hasta 50%, cuando estas se secaron lentamente de 14,8 a 3,7% de humedad y fueron embebidas en agua a 20°C por 24 horas. En este sentido, dichos autores plantearon que el período mínimo de imbibición requerido para evitar los daños en una prueba de germinación estándar, podría variar de acuerdo con el contenido de humedad inicial de las semillas y con la especie.
Durante el estudio se observó que las semillas secas de esta especie, cuando se sometieron a tratamiento de imbibición en agua, alcanzaron el triple de su peso inicial (peso alcanzado por las semillas al contenido de humedad propuesto) solo en un período de 6 horas, y que este peso aumentó a medida que el contenido de agua fue menor; es decir, las semillas secas (<5%) absorbieron más agua que las menos secas (>5%). Este hecho se debe a la característica de su cubierta seminal (permeable al paso del agua y de los gases). Dichos resultados indican que quizás este sea el tiempo de imbibición necesario antes de poner las semillas a germinar sin provocar daños en las membranas celulares.
En este estudio
se observó un incremento en el porcentaje de germinación para
las semillas secadas en un rango de humedad de 5 a 4% (tabla 1) con respecto
al valor inicial, que a su vez no mostró diferencias significativas para
el valor de 5%; este rango de humedad pudiera establecerse como óptimo
para iniciar el almacenamiento de las semillas de esta especie con fines de
conservación de los recursos fitogenéticos.
Con respecto
al manejo de las semillas secas de esta especie, pudiera retomarse la idea planteada
por Hong y Ellis (1996) de colocar las semillas en un ambiente húmedo
antes de comenzar la prueba de germinación estándar, con el objetivo
de minimizar los daños causados por la imbibición; por otra parte,
el medio de germinación empleado facilitaría la distribución
del agua de forma homogénea y lentamente, al mantener la humedad del
medio, con lo que no sería necesario humedecer las semillas durante un
período de 24 horas.
En la figura
1 se muestran los porcentajes de viabilidad de las semillas en los diferentes
contenidos de humedad evaluados. Para este indicador se encontraron diferencias
significativas (Pd<0,05). El mayor valor (99,9%) se obtuvo con las semillas
secadas al sol (contenido de humedad inicial de 13,5%); sin embargo, el valor
inferior de humedad alcanzado (3,4%) se corresponde con el menor valor de viabilidad,
lo que demuestra que este indicador fue afectado en un 4% durante el secado,
ya que decreció de 99,9 a 96,2%.
Para el rango de
humedad de 7,2 a 4,4%, este indicador fisiológico no mostró diferencias
significativas.
Los porcentajes
de viabilidad en cada evaluación siempre fueron superiores a los alcanzados
en la prueba estándar de germinación cuando se les brindó
las condiciones que igualmente favorecen el proceso germinativo; este hecho
estuvo influenciado (en el caso de los porcentajes de germinación) por
la cantidad de semillas podridas (que no resisten la presión mecánica
de los dedos). En este sentido, los mayores valores de semillas podridas (16,4
y 16,2%) coincidieron con el contenido de humedad de 7,2 y 3,4%, respectivamente,
lo que estuvo dado por el agua absorbida por la semillas durante el proceso
de imbibición conjuntamente con el agua añadida al medio de germinación,
que provocó un exceso de humedad y favoreció la aparición
de microorganismos causantes de la pudrición de las semillas.
Según los resultados expuestos, las semillas de G. sepium pueden considerarse sensibles a la desecación, ya que su capacidad germinativa se redujo en un 10,3% con respecto a su valor inicial; por lo que tienen un comportamiento intermedio con respecto a la tolerancia a la desecación u ortodoxo con límites en su habilidad por la desecación.
Se recomienda realizar estudios más rigurosos de conservación de estas semillas en condiciones controladas de temperatura para confirmar el comportamiento mostrado en esta investigación, así como estudiar el efecto combinado de diferentes períodos de imbibición y contenidos de humedad (cercanos al nivel crítico e inferiores) en la capacidad germinativa de las semillas de G. sepium y construir la curva de imbibición de las semillas secas de esta especie.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Recibido el 10
de noviembre del 2003
Aceptado
el 20 de abril del 2004