Aporte Santiaguino

Resumen

Las semillas de kudzu (Pueraria phaseoloides), especie de vital importancia para la implementación de pastos tropicales en la selva del Perú, se caracterizan por presentar latencia y para superar este problema se recomiendan diferentes tipos de escarificación. Los tratamientos estudiados para la superación de la latencia en semillas de kudzu fueron ácido sulfúrico (98 %), nitrato de potasio (0, 2 %), ácido sulfúrico (98 %), nitrato de potasio (0, 2 %), agua, escari- ficación mecánica (lija) y un testigo con cuatro repeticiones, y 24 unidades experimentales, cada unidad experimental estuvo constituida por 400 semillas. En esta investigación se utilizaron 2400 semillas de kudzu en las pruebas de germinación y los datos fueron analizados en un diseño completamente al azar (DCA), con el respectivo análisis de varianza (ANVA) y para la comparación de medias se empleó la prueba Tukey al 0, 05. Los análisis estadísticos demostraron una alta significancia estadística para los tratamientos estudiados, siendo la escarificación química mediante el empleo de ácido sulfúrico (98 %), el que resultó más satisfactorio en la ruptura de la testa de la semilla de kudzu.

Palabras Claves:

dureza; escarificación; germinación; plántulas; Perú.

Introducción

El kudzu (Pueraria phaseoloides) es nativo del sureste asiático y se encuentra distribuido en varios países tropicales, donde es utilizado para diferentes fines destacándose como cultivo de cobertura de suelo y en la alimentación animal, en nuestro país ha representado un importante papel en la selva, debido a su excelente adaptación a condiciones de suelos ácidos y de baja fertilidad; sin embargo, la semilla de esta especie presenta latencia (Cabrales, 1975), siendo esta, la causa del poco éxito obtenido en el establecimiento del cultivo. Para solucionar este problema es necesario el uso de tratamientos de escarificación (Chee y Tan, 1982).

La latencia es el estado en el cual, las semillas a pesar de tener las condiciones normales del medio ambiente para su germinación, no lo hacen debido a mecanismos físicos y fisiológicos de la semilla (Copeland y McDonald, 1992). Esta característica es el factor más importante que afecta la germinación de las semillas de kudzu y en consecuencia, limita el buen establecimiento del cultivo. Las causas principales de la latencia en semillas de leguminosas es la presencia de un tegumento o testa dura que las hace impermeables al agua (Cabrales, 1975). Sin embargo, esta se elimina de manera natural con la exposición de las semillas al sol durante seis horas (Cid, 1983) y dependiendo de las condiciones climáticas del lugar donde se almacenan. De ahí, que si la semilla de kudzu se siembra inmediatamente después de la cosecha, es posible que tenga baja o nula germinación y por tanto, se fracase en el establecimiento del cultivo. Sin embargo, esta limitante de las semillas se puede mejorar de manera artificial mediante el empleo de métodos de escarificación previos a la siembra (García y Cícero, 1992). Asimismo, se puede hace un corte en la testa o simplemente remojar en agua caliente (Aragao y Da Costa, 1983) para romper la dureza de la testa.

Por lo tanto, es necesario comprobar la efectividad de los métodos propuestos por ISTA (1993, 2004 y 2007) y por otros para superar la latencia de las semillas de kudzu.

Materiales y Métodos

El estudio tipo descriptivo se realizó en el Laboratorio de Semillas de la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) en Lima entre agosto y setiembre del 2016. La especie utilizada fue Pueraria phaseoloides (kudzu), cuyas semillas pertenecieron al lote LEGUM 01 - 01 - 2015 de la empresa SAIU EXPORT SAC. Las semillas fueron sometidas a los siguientes tratamientos para superar la latencia: 1) control; 2) inmersión en H₂SO₄ al 98 % por quince minutos, lavadas con agua destilada por cinco minutos y secadas bajo sombra (García y Cícero, 1992); 3) 0, 2 % KNO₃ (ISTA, 1993, 2004, 2007); 4) inmersión en H₂SO₄ másKNO₃; 5) remojo en agua fría por 24 horas (Hernández, 2010) y 6) escariFIcación mecánica. La solución de KNO₃ fue adicionada al sustrato.

Las semillas de la muestra de trabajo usada en la prueba de germinación provinieron de la muestra enviada tomadas al azar. Esta porción compuesta de 2400 semillas, después de la homogenización fue dividida en 6 grupos correspondientes a cada tratamiento y se obtuvieron 4 repeticiones de 100 semillas cada una. Luego las semillas fueron colocadas en papel enrrollado dentro de un envase de plástico con tapa a 25°Cde temperatura constante (ISTA, 1993, 2004, 2007) en una cabina de germinación Seedburo.

La primera evaluación se realizó al cuarto día de instalado el experimento y el último conteo se llevó a cabo a los diez días cuantificando el porcentaje de germinación, el cual correspondió al porcentaje de plántulas consideradas como normales (ISTA, 1993, 2004, 2007) y el porcentaje de germinación fisiológica (Herrera et al., 2006; Vázquez et al., 1997) . También se calculó el porcentaje de semillas no germinadas, que incluye a las semillas duras, frescas y muertas (ISTA, 1993, 2004, 2007). El diseño experimental fue el completamente al azar (DCA) con los promedios sujetos al análisis de variancia usando la prueba de Tukey con 5 % de significancia. Todos los valores fueron transformados para el análisis de variancia en arc cos ( √x/100 ).

Resultados

Porcentaje de plántulas normales

El análisis estadístico indicó que hubo diferencias altamente significativas entre los tratamientos con un coeficiente de variabilidad de 11, 01 por ciento. En la tabla 1 se pudo observar que no hubo diferencias significativas entre los tratamientos T1 y T3; sin embargo el que presentó la mejor media fue el T1 con ácido sulfúrico (figura 1).

Tabla 1.

Resultados de las pruebas de germinación para los diferentes tratamientos (a, b (Significancia a partir de la prueba de Tukey))

Porcentaje de semillas no germinadas

El análisis estadístico indicó que hubo diferencias altamente significativas entre los tratamientos con un coeficiente de variabilidad de 8, 0 por ciento. En tabla 2 se pudo observar que no hubo diferencias significativas entre los tratamientos T2 y T4; sin embargo, el que presentó la mejor media fue el T2 con nitrato de potasio al 0, 2 % (figura 2).

Figura 1.

Media de tratamientos expresados en porcentaje de plántulas normales

Tabla 2.

Resultados de las pruebas de germinación para los diferentes tratamientos (a, b (Significancia a partir de la prueba de Tukey))

Figura 2.

Media de tratamientos expresados en porcentaje de semillas no germinadas

Porcentaje de germinación fisiológica

El análisis estadístico indicó que hubo diferencias altamente significativas entre los tratamientos con un coeficiente de variabilidad de 8, 48 por ciento. En la tabla 3 se observó que hubo diferencias significativas entre los tratamientos, siendo el T1 el que presentó la mejor media (figura 3).

Tabla 3.

Resultados de las pruebas de germinación para los diferentes tratamientos (a, b (Significancia a partir de la prueba de Tukey))

Figura 3.

Media de tratamientos expresados en porcentaje de germinación fisiológica

Discusión

El análisis estadístico para el porcentaje de plántulas normales demostró que los distintos métodos para superar la latencia en semillas de kudzu resultaron eficaces para especies como las leguminosas, que presentan tegumentos duros que producen impermeabilidad al agua por presencia de cutinas, ligninas, quinonas y sustancias pécticas insolubles, tal como lo señala (Courtis, 2013).
Según, Forero (2002), las semillas de Pueraria phaseoloides son duras. Bajo condiciones naturales, esta impermeabilidad decrece gradualmente (De Morais et al., 2014). Es importante señalar que esta semilla fue cosechada el 2015 y las pruebas se realizaron el 2016. El ácido sulfúrico es recomendado por el ISTA (1993, 2004, 2007) como el pretratamiento para remover la cubierta dura en kudzu. Esto se confirma con los porcentajes de plántulas normales alcanzados.

En el ensayo realizado en el Laboratorio de Semillas en febrero del 2016 con el pretratamiento remojo en agua por 24 horas y colocado a 32°C por espacio de 21 días, el porcentaje de germinación del lote LEGUM 01 - 01 - 2015 fue de 42 %. En el trabajo realizado por de Morais et al. (2014), el porcentaje de germinación alcanzado por la semilla de kudzu fue de 47 % con la aplicación de ácido sulfúrico al 98 % por cinco minutos, 42 % con la escarificación mecánica (lija) y 21 % con nitrato de potasio al 0, 2 %. Las medias de los tratamientos con ácido sulfúrico y lija mostraron diferencias estadísticas con respecto al uso de nitrato de potasio (DeMorais et al., 2014).

Por otro lado, el nitrato de potasio es el método para superar la latencia fisiológica, pues es la que causa el bloqueo metabólico en el embrión ocasionado justamente por la baja permeabilidad de la cubierta a los gases, baja actividad enzimática, producción de enzimas y ácidos nucleicos, lo cual impide el crecimiento del embrión no permitiendo atravesar la cubierta (Hernández, 2010). En cambio, el ácido sulfúrico contribuye a eliminar la dureza del tegumento de las semillas de leguminosas (Perez citado por De Morais et al., 2014), ya que esta se debe principalmente a la capa de células empalizada, cuyas paredes celulares son gruesas y están cubiertas de una cutícula cerosa (DeMorais et al., 2014).

El análisis estadístico para el porcentaje de semillas no germinadas demostró que los distintos métodos para superar la latencia en semillas de kudzu no resultaron eficaces, dado que los tratamientos mecánicos y químicos pueden favorecer o perjudicar la germinación de semillas, esto va a depender de la especie de semilla (García y Cícero, 1992).

El tratamiento con nitrato de potasio al 0, 2 % presentó el porcentaje más alto de semillas no germinadas y esto fue observado por Carvalho y Nakagawa (1983), quienes informaron que en la mayoría de los casos, este reactivo no actúa efectivamente en la superación de dormancia, esto ocurre en semillas de gramíneas y leguminosas, dado que en sus cubiertas hay la presencia de sustancias fijadoras de oxígeno en el complejo película -pericarpo (compuestos fenólicos), que inhiben la germinación. Por otro lado, el agua también puede ser un causante de muerte de semillas debido a un remojo prolongado de estas, dado que la imbibición impide la aireación y la semilla muere por asfixia o bien por la exosmosis (difusión u osmosis del interior hacía afuera a través de las paredes) de enzimas y nutrimientos (Niembro, 1979).

El análisis estadístico para el porcentaje de germinación fisiológica demostró que los distintos métodos para superar la latencia en semillas de kudzu resultaron eficaces para especies, como las leguminosas y otras especies que presentan tegumentos duros que producen impermeabilidad al agua por presencia de cutinas, ligninas, quinonas y sustancias pécticas insolubles, tal como lo señala (Loaiza, 1979).

Con este resultado se confirma lo comentado por Francis (1990), que sugiere para pruebas de germinación la escarificación de las semillas mediante muescas o el baño en ácido sulfúrico concentrado para aumentar el porcentaje y reducir el tiempo de germinación. Además, estos resultados concuerdan con los publicados por Pietrosemoli y Mendiri (1997), quienes reportan como mejor método de escarificación al H₂SO₄ por 5 y 8 minutos en Clitorea ternatea obteniendo valores de germinación de 59 y 53 %, respectivamente.

Conclusiones

La dormancia física impuesta por la cubierta de la semilla fue superada por los tratamientos pregerminativos (escarificación), los cuales garantizaron una óptima forma para reducir el tiempo y aumentar el porcentaje de germinación.
La escarificación química mediante el empleo de ácido sulfúrico resultó satisfactorio en la ruptura de la testa de la semilla de kudzu facilitando la penetración del agua hasta el embrión de la semilla.
La escarificación química mediante el empleo de nitrato de potasio al 0, 2 % no es recomendable para superar la latencia ya que inhibe la germinación.
El pretratamiento para superar la latencia en la prueba de germinación de semillas de kudzu propuesto por ISTA (1993, 2004, 2007) ha sido comprobado en este trabajo de investigación.

Agradecimientos

A la empresa SAIU EXPORT SAC por proporcionar las semillas de kudzu.

Referencias Bibliográficas

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