ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Efecto de la escarificación húmeda y seca en la emergencia de plántulas de Albizia lebbeck (L.) Benth.

Effect of moist and dry scarification on the emergence of Albizia lebbeck (L.) Benth. seedlings

Marlen Navarro¹, G. Febles², Verena Torres² y Aida Noda²

¹Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey»

Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba

E-mail: [e-mail]

²Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, La Habana, Cuba

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RESUMEN

Se evaluó la aplicación de diferentes métodos de escarificación para favorecer la emergencia de plántulas a partir de semillas de A. lebbeck almacenadas al ambiente, para lo cual se empleó un diseño completamente aleatorizado con arreglo factorial 4 x 13 y 3 x 13 para la escarificación húmeda y la seca, respectivamente. Se encontró interacción significativa entre los factores para la escarificación húmeda (P<0,001). Los mejores valores para el ácido, el agua caliente y el remojo se presentaron a los 4 mdia; estos fueron inferiores a lo ocurrido en el control y entre ellos sólo fueron estadísticamente diferentes el agua y el remojo, y el agua y el control. Se destaca el contraste entre los valores a 6 mdia para el ácido (6,3%) y el control (40,1%); en esta última evaluación se logró la mayor emergencia para la escarificación húmeda. En la escarificación seca, se obtuvo el mayor porcentaje en el tratamiento basado en el corte de cubierta y 3 mdia (71,0%), y difirió estadísticamente del resto. En el método del corte todos los registros de la emergencia fueron superiores a los del control. Para el corte y el pinchazo, sólo se detectaron diferencias estadísticas entre 2 y 3 mdia; en ambos el valor dominante fue el del método del corte. Los resultados de la emergencia permiten valorar el corte de cubierta como un método apropiado para las semillas de albizia, sin dejar de mencionar que el remojo también constituye otra alternativa para la escarificación.

Palabras clave: Albizia lebbeck, almacenamiento, emergencia, escarificación

 

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ABSTRACT

The application of different scarification methods to favour seedling emergence from A. lebbeck seeds stored under ambient conditions was evaluated, for which a completely randomized design was used with 4 x 13 and 3 x 13 factorial arrangement for moist and dry scarification, respectively. Significant interaction was found among the factors for moist scarification (P<0,001). The best values for the acid, hot water and soaking were found at 4 mos; they were lower than the control and among them only water and soaking and water and control were statistically different. The contrast between the values at 6 mos for the acid (6,3%) and the control (40,1%) stands out; in this last evaluation the highest emergence for moist scarification was achieved. In dry scarification, the highest percentage was obtained in the treatment based on the coat cut and 3 mos (71,0%), and differed statistically from the rest. In the cutting method all the emergence records were higher than the control. For the cut and puncture, statistical differences were detected only between 2 and 3 mos; in both the prevailing value was that of the cutting method. The emergence results allow to evaluate the coat cut as an appropriate method for A. lebbeck seeds, without obviating that soaking also constitutes an alternative for scarification.

Key words: Albizia lebbeck, emergence, scarification, storage

 

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INTRODUCCIÓN

Debido al interés que despierta la búsqueda de nuevas alternativas para la producción animal tropical y de especies de uso múltiple que puedan incluirse en estos sistemas productivos, un grupo de científicos cubanos han concentrado sus esfuerzos en el estudio del germoplasma arbóreo forrajero del que se dispone en el país.

Conocer las condiciones que favorecen la germinación es útil para fines de siembra. La germinación rápida y el desarrollo homogéneo de las plántulas reducen los cuidados en el vivero, debido a que se promueve una población más uniforme en el campo, donde están expuestas a las condiciones adversas del ambiente (Pacheco et al., 2006).

La emergencia de las plántulas, por otro lado, es el evento fenológico que más influye en el éxito de una plantación; representa el momento en el cual una plántula se hace independiente de las reservas seminales no renovables, originalmente producidas por sus progenitores, y cuando comienza el autotrofismo fotosintético, el tiempo de emergencia muchas veces determina si una planta compite exitosamente con sus vecinos, si es consumida por los herbívoros, infestada por las enfermedades y si florece, se reproduce y madura al final de su etapa de crecimiento (Forcella et al., 2000). No obstante, algunos fenómenos de la naturaleza, como la dormancia, pueden definir su manifestación.

En un experimento previo se evaluó la capacidad germinativa de las semillas de Albizia lebbeck (L.) Benth. posteriormente a la aplicación de diferentes métodos presiembra (Navarro et al., 2010). No obstante, el comportamiento de la emergencia de las plántulas, como se ha mencionado, es crucial para el éxito de la plantación y el subsiguiente crecimiento en el campo.

Por ello se decidió evaluar la aplicación de diferentes métodos de escarificación para favorecer la emergencia de las plántulas al emplear semillas recién cosechadas de A. lebbeck almacenadas al ambiente.

MATERIALES Y MÉTODOS

Diseño experimental y tratamientos. Para el estudio se empleó un diseño completamente aleatorizado, con arreglo factorial 4 x 13 en el caso de la escarificación húmeda y 3 x 13 en la escarificación seca, en el que los factores estuvieron determinados por los métodos presiembra y los tiempos de almacenamiento.

A intervalos mensuales, en el momento de la siembra se aplicaron los métodos de escarificación que se relacionan en la tabla 1. La frecuencia de evaluación fue: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12 meses de iniciado el almacenamiento (mdia), en cada uno de los tres años consecutivos, para lo cual se cosecharon semillas de la misma plantación progenitora.

Para la determinación de la emergencia se emplearon en cada evaluación 400 semillas, distribuidas en cuatro repeticiones (ISTA, 1999). Se realizaron conteos diarios en el vivero durante 21 días y el riego fue a saturación.

Se consideró que la plántula estaba emergida cuando en la superficie del sustrato se observaron los cotiledones fuera de la envoltura seminal debido al alargamiento y erección del hipocótilo (Besnier, 1965).

Procesamiento estadístico de los resultados. Se realizó análisis de varianza según el modelo de clasificación simple, en arreglo factorial 4 x 13 para la escarificación húmeda y 3 x 13 para la escarificación seca. Los datos se transformaron según ArcsenÖ(%+0,375); se utilizó la dócima de comparación múltiple de Duncan (1955) y las diferencias fueron declaradas significativas a valores de p<0,05. El procesamiento estadístico se llevó a cabo mediante el programa InfoStat versión 1.0 (Rienzo et al., 2001).

Resultados y Discusión

En la tabla 2 se observa el porcentaje de emergencia de las plántulas de A. lebbeck a diferentes tiempos de almacenamiento. Se encontró interacción significativa entre los factores estudiados (P<0,001).

El valor más alto (40,1%) correspondió a la evaluación realizada a los 6 mdia en el control; no obstante, éste no difirió estadísticamente de los porcentajes registrados a los 2, 3 y 4 mdia cuando no se aplicaron métodos dirigidos a la ruptura de la dormancia; tampoco se observaron diferencias cuando las semillas con 4 mdia permanecieron 15 minutos en H₂SO₄ al 96% de concentración, así como en aquellas que a 3 y 4 mdia estuvieron 24 horas en agua a temperatura ambiente antes de la siembra.

Sólo las evaluaciones a 0, 4, 8 y 11 mdia tratadas con ácido no mostraron diferencias estadísticas con relación al control; el resto difirió (P<0,001) positiva o negativamente. Las semillas sembradas a los 9, 10 y 12 mdia, previa inmersión por 15 minutos en ácido sulfúrico al 96%, presentaron valores superiores para la emergencia de las plántulas que las que no recibieron ningún método de escarificación, lo cual pudiera explicarse por una germinación más temprana.

Es justo mencionar que las diferencias entre los valores a 0 y 8 mdia, para este método y el control, fueron favorables a este último y en la mayoría de los casos con diferencias estadísticas (tabla 2). Por otra parte, la mayor emergencia de las plántulas cuyas semillas fueron tratadas con ácido se observó a los 4 mdia (33,2%), sin mostrar diferencias con las semillas evaluadas en ese mismo tiempo de almacenamiento en el control, pero sí con el resto de las evaluaciones en el método del ácido sulfúrico.

Otro aspecto de interés (tabla 2) es el contraste entre la emergencia a 6 mdia para el ácido (6,3%) y el control (40,1%); en esta última evaluación las semillas que no recibieron tratamientos antes de la siembra lograron el mayor porcentaje de emergencia, lo cual parece indicar que a los 6 mdia se presentaron, en buena medida, las condiciones naturales en las cuales se atenúa o cancela la dormancia y se facilita la emergencia (Baskin y Baskin, 2001; Foley, 2001). De acuerdo con lo planteado por Teketay (1996) el método del ácido no es aplicable a las semillas que fácilmente se convierten en permeables, debido a que este penetra y daña el embrión.

En sentido general también podría pensarse que la exposición de las semillas (de 0 a 8 mdia) de albizia al H₂SO₄ por 15 minutos, fue excesiva para la emergencia en las evaluaciones entre 0 y 8 mdia, como igualmente ocurrió para la germinación (Navarro et al., 2010), ya que se conoce que la duración de este pretratamiento debe tener como objetivo el alcance de un balance en el cual la corteza de la semilla sea suficientemente rota para permitir la imbibición, pero sin que el ácido dañe el embrión (Teketay, 1996). Por otra parte, Skerman et al. (1991) afirman que las semillas tratadas con H₂SO₄ pueden sufrir daños del tegumento o que este no sea lo bastante impermeable para impedir que el ácido penetre y dañe el embrión, por lo cual la emergencia se afecta notablemente.

De acuerdo con lo informado por Swofford (1965), para que la escarificación ácida sea apropiada y menos agresiva el contenido de humedad de las semillas debe estar por debajo de 10%, ya que valores más altos propician que la acción del ácido sulfúrico sea más violenta, lo cual provoca daños a estas. El presente experimento se realizó con semillas almacenadas en condiciones ambientales, donde es imposible controlar la humedad por debajo del 10% (Navarro y Lezcano, 2007).

Los resultados enunciados anteriormente para la emergencia no pueden apartarse del efecto del ácido (o cualquier otro pretratamiento) en la germinación de las semillas. Es conocido que en la dinámica de la emergencia de las plántulas, en las zonas tropicales, las fuertes interacciones entre el microclima y la liberación de la dormancia tienen importantes implicaciones (van Klinken et al., 2006), lo cual hace muy variables los resultados con relación a lo planteado en la literatura. No obstante, esto puede ser especulativo.

Por otro lado, el comportamiento de la emergencia de las plántulas en el método del agua caliente fue estadísticamente similar al control para las semillas evaluadas a los 0, 8, 9, 10 y 12 mdia. Ninguna de las evaluaciones que difirieron del control presentaron porcentajes de la variable en estudio superiores a éste (tabla 2). Al igual que en el método del ácido, el agua caliente mostró el valor más alto de la emergencia a los 4 mdia; no obstante, éste difirió del encontrado en el control en ese mismo tiempo de almacenamiento, pero no del reportado en el ácido.

El agua caliente está reportada por un grupo amplio de autores como un método ágil, barato y simple para provocar la ruptura de la dormancia de muchas especies tropicales, así como favorecer la germinación y la emergencia. Es preciso destacar que estos reportes parten de los estudios de la germinación de las semillas; mientras que en el presente experimento se evaluó el comportamiento de la emergencia de las plántulas en el vivero, por lo que podría plantearse que la exposición de las semillas de albizia durante tres minutos al agua a 80°C como tratamiento presiembra, en busca de beneficios para la emergencia de plántulas, no ofrece ventajas. Es posible que al penetrar el calor, además de provocar fallas en las estructuras que conforman el tegumento, afecte las estructuras embrionarias. En este caso la temperatura alta puede acelerar el metabolismo, que pasa violentamente de un estado de relativa quiescencia general a una activación intensa (van Klinken y Flack, 2005).

Otros resultados de este experimento muestran el comportamiento de las semillas que se remojaron durante 24 horas en agua a temperatura ambiente, el cual fue muy diferente del observado en el método del ácido y el agua caliente, puesto que para el remojo sólo las evaluaciones a 5 y 6 mdia fueron estadísticamente diferentes al control. La primera de ellas mostró un mayor porcentaje de emergencia de las plántulas (26,4 vs 17,8%) con relación a este último, es decir, el embrión no se afectó debido a dicho porcentaje en el método del remojo.

El valor más alto en el método presiembra del remojo se obtuvo a los 4 mdia (36,1%), aunque es de destacar que éste no difirió estadísticamente de 33,8% reportado a los 3 mdia, y que a su vez fue menor que lo informado para el control a los 4 mdia (36,7%); esta última evaluación no mostró diferencias significativas con 6 mdia (40,1%), considerado el porcentaje mayor en el control y a su vez en todo el agrupamiento de escarificación húmeda.

Otro aspecto de particular interés resultó que a los 6 mdia las semillas que no fueron tratadas dieron origen a la mayor cantidad de plántulas; esto podría estar relacionado con las condiciones ambientales en las cuales se desarrolló dicha evaluación, asunción que está ampliamente respaldada en la literatura sobre el tema, desde los clásicos como Nikolaeva (1977) hasta las más recientes investigaciones de Baskin y Baskin (2004). No obstante, esto no fue medido en el experimento y puede ser interpretativo. Un elemento importante es que este resultado, como otros en cuanto a la emergencia, indica que cuando hay una mayor y más rápida germinación existe, en general, un porcentaje de emergencia mayor.

En ocasiones el remojo en agua a temperatura ambiente incrementa la velocidad de germinación (CATIE, 2000). Parece ser que el efecto es simplemente una imbibición más rápida a partir del agua que rodea las semillas cuando están en bolsas, con riego frecuente, si se compara con la que se puede lograr en una cápsula Petri con arena humedecida (prueba estándar de germinación).

Schmidt (2000) planteó que el remojo en agua a temperatura ambiente es muchas veces suficiente para permitir la permeabilidad de la corteza seminal; mientras que el efecto de este mismo tratamiento en semillas duras varía con la especie, lo que indica que en algunas especies las semillas se convierten en gradualmente permeables y en otras existe un pobre efecto del remojo continuo.

Los mejores valores para el ácido, el agua caliente y el remojo (33,2; 26,9 y 36,1%, respectivamente) se presentaron a los 4 mdia. Para los tres métodos, los valores porcentuales fueron inferiores a lo ocurrido en el control para la emergencia y entre ellos sólo fueron estadísticamente diferentes el agua y el remojo, y el agua y el control (tabla 2).

Con respecto a la escarificación seca, al realizar un corte en la cubierta seminal antes de la siembra a los 3 mdia, se obtuvo el mayor porcentaje de emergencia de plántulas (71,0%), valor que difirió estadísticamente del resto de las evaluaciones realizadas para el pinchazo, el control e incluso este mismo método (tabla 3).

Sólo las semillas sembradas a 2, 3, 11 y 12 mdia, previa implementación del corte en el lado opuesto al embrión, manifestaron diferencias estadísticas (P<0,001) con respecto a las evaluaciones en el control. En todos estos casos los registros de la emergencia en el método del corte fueron superiores a los de aquellas semillas que no recibieron pretratamiento, al igual que sucedió en Albizia grandibracteata (Tigabu y Oden, 2001).

Lo anterior pudo estar asociado a que este método permite que todas las semillas puedan convertirse en permeables, ya que al manipularlas manualmente, el corte se realiza de acuerdo con el espesor de la cubierta y el riesgo de daño es menor, dado que se evita manipular en las cercanías de la región radicular (Poulsen y Stubsggard, 2000).

Por otra parte, podría pensarse que el éxito del corte de cubierta está relacionado con la propiedad que tienen las semillas de los árboles leguminosos de presentar células que extraen agua en la capa en empalizada (Schmidt, 2000) y, por tanto, después del corte el proceso de reblandecimiento pasa del lugar inicial de la imbibición a la cubierta seminal completa en pocas horas, una vez que se sitúa en un sustrato humedecido.

Sin embargo, Sanabria et al. (2004) afirman que generalmente el método del corte de cubierta no es práctico para grandes cantidades de semillas, lo que debe ser evaluado adecuadamente.

Al relacionar los porcentajes de la emergencia de las plántulas en el corte y el pinchazo, sólo se detectaron diferencias estadísticas entre los valores de 2 y 3 mdia; en ambos el valor dominante fue el del método del corte de cubierta (tabla 3) e indica que ambos tratamientos fueron similares en cuanto al efecto que producen, lo que se ha señalado anteriormente.

Al igual que en el tratamiento del corte, el porcentaje máximo para la emergencia cuando se procedió al pinchazo en la región dorsiventral de las semillas se observó a los 3 mdia (52,7%), el cual difirió (P<0,001) del resto de los valores de la escarificación seca, con excepción del corte a los 6 mdia. Justamente la emergencia de las plántulas en la evaluación que relacionaba los 3 mdia y el pinchazo de las semillas, fue la única de este método que mostró diferencias estadísticas significativas y favorables en comparación con el control.

Las variaciones entre los resultados de las semillas a las que se les practicó un pinchazo antes de la siembra y aquellas que no recibieron ningún tratamiento fueron ligeras (tabla 3); por ello, podría pensarse que el tratamiento es otra alternativa conveniente para potenciar la emergencia de las plántulas de A. lebbeck.

Wolf y Kamondo (1993) y Msanga (1998) consideraron efectivo el pinchazo para liberar la dormancia de Acacia tortilis, Acacia seyal, Albizia gummifera, Brachystegia spiciformis, Delonix elata, Faidherbia albida, Leucaena leucocephala, Maesopsis eminii y Terminalia spp.

Este tratamiento es trabajoso y su realización consume tiempo, por lo que Smith et al. (2003) consideran que es práctico para tratar cantidades pequeñas de semillas o con propósitos de investigación.

Antes de formular conclusiones precisas de este experimento, se pudo apreciar que las informaciones procedentes de la literatura nacional e internacional son profusas en cuanto a las técnicas para romper la dormancia y su influencia en la germinación, lo que no es así para la emergencia en los árboles tropicales.

Además, los resultados fueron muy variables y pueden estar relacionados con el estado biológico particular en el cual se encuentran las semillas en el momento de aplicar el tratamiento presiembra. Se intentó hacer comparaciones puntuales, lo que en ocasiones resultó complejo; de ahí que la estrategia para explicarlos pueda ser una valoración en sentido global.

De acuerdo con estas últimas consideraciones, al relacionar la germinación con la emergencia se pudo constatar a través del análisis de los resultados de Navarro et al. (2010) y los del presente experimento que, de manera general, cuando se aplicó la escarificación húmeda en un 29% de los casos una mayor germinación se correspondió con una mayor emergencia; mientras que esto ocurrió en el 36% de los casos en la escarificación seca. Ambos valores no son muy altos, lo que puede atribuirse a varios factores. Por ejemplo, cuando las semillas son tratadas por lotes, principalmente en los métodos con ácido o agua caliente, no se puede hacer ninguna consideración respecto a la variación individual entre ellas. Además, el grado de manipulación al que fueron sometidas las simientes en todos los tratamientos presiembra puede considerarse fuente de sesgo. Otro elemento de influencia en algunas imprecisiones pudiera ser el tamaño de muestra, aunque en todos los casos se siguieron las orientaciones internacionales recomendadas por AOSA (1992) y ISTA (1999).

Al analizar la emergencia de las plántulas de albizia después de la aplicación de diferentes tratamientos enfocados a la ruptura de dormancia, se concluye que el corte de cubierta es un método apropiado para estas semillas, sin dejar de mencionar que el remojo también constituye otra alternativa para la escarificación. Al mismo tiempo se considera oportuno evaluar otras combinaciones para la concentración del H₂SO₄ y la duración de la exposición de las semillas a este, así como para la temperatura del agua y el tiempo de inmersión. Debido a que el corte de cubierta es un método trabajoso y delicado y en el esfuerzo de optimizar el proceso, se plantea que otras técnicas deben ser investigadas, incluyendo innovaciones tecnológicas.

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Recibido el 3 de noviembre del 2009

Aceptado el 7 de enero del 2010