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Pastos y Forrajes

Print version ISSN 0864-0394

Pastos y Forrajes vol.35 no.1 Matanzas Jan.-Mar. 2012

 

ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

 

Respuesta a tratamientos pregerminativos y caracterización morfológica de plántulas de Leucaena leucocephala, Pithecellobium dulce y Ziziphus mauritiana

 

Response to pregerminative treatments and morphological characterization of seedlings of Leucaena leucocephala, Pithecellobium dulce and Ziziphus mauritiana

 

 

Maribel Ramírez¹, Hallely Suárez¹, Marines Regino¹, Brigida Caraballo¹ y D. E. García²

¹Departamento de Botánica, Facultad de Agronomía, Universidad del Zulia. Apartado 15205. ZU4005
E-mail: mcramire@fa.luz.edu.ve

²Departamento de Ciencias Agrarias, Núcleo Universitario "Rafael Rangel". Universidad de Los Andes (ULA), Venezuela

 

 


Resumen

Esta investigación tuvo como objetivo estudiar el efecto de diferentes tratamientos pregerminativos en las semillas de leucaena (Leucaena leucocephala), yacure (Pithecellobium dulce) y manzanita (Ziziphus mauritiana), así como las características morfológicas de las plántulas emergidas, mediante un diseño experimental de bloques al azar con cuatro repeticiones y con arreglo factorial en yacure y en leucaena. En yacure se estudiaron, como factores, la aplicación de ácido giberélico (AG) (0 y 100 mg/L) y el tiempo de remojo (TR) (0, 3, 6, 12, 24, 48 y 96 h); mientras que en manzanita y en leucaena se aplicó el TR en agua (0, 24, 48 y 96 h), además de un testigo. En esta última especie también se analizó la escarificación con lija 80 (EL), con tiempos de aplicación de 0, 20 y 40 min. En cada especie se evaluó: el porcentaje de emergencia (PE), la tasa de emergencia (TE), la altura de las plántulas, la longitud de la raíz, el número de hojas y de nudos, así como el grosor del tallo. En leucaena la interacción entre TR y EL presentó diferencias significativas (P>0,05) en el PE; las semillas con EL por 20 min y con TR en agua por 24 h presentaron PE de 86,67% a los 14 días. En yacure, el TR mostró diferencias significativas (P<0,05) en el PE y los tiempos de 48 y 96 h redujeron el PE. En yacure y manzanita hubo un PE de 91,3% (a los 14 días) y de 98,4% (a los 21 días), y una TE de 4,61 y de 8,93 días, respectivamente. Se concluye que sólo las semillas de leucaena necesitaron tratamiento pregerminativo y que las plántulas de las tres especies mostraron un desarrollo homogéneo y rápido.

Palabras clave: emergencia, Leucaena leucocephala, Pithecellobium dulce, plántulas, tratamiento de semillas y Ziziphus mauritiana.


Abstract

The objective of this research was to study the effect of different pregerminative treatments on the Leucaena leucocephala, Pithecellobium dulce and Ziziphus mauritiana seeds, as well as the morphological characteristics of the emerged seedlings, by means of a randomized block design with four repetitions and with factorial arrangement in P. dulce and L. leucocephala. In P. dulce the factors studied were: the application of gibberellic acid (GA) (0 and 100 mg/L) and the soaking time (ST) (0, 3, 6, 12, 24, 48 and 96 h); while in Z. mauritiana and L. leucocephala the ST (0, 24, 48 and 96 h) in water was applied, in addition to a control. In the latter, the scarification with sandpaper (SS) was also analyzed, with application times of 0, 20 and 40 min. In each species, the following was evaluated: emergence percentage (EP), emergence rate (ER), seedling height, root length, number of leaves and nodes, as well as stem diameter. In L. leucocephala the interaction between ST and SS showed significant differences (P>0,05) in the EP; the seeds with SS for 20 min and with ST in water for 24 h showed EP of 86,67% after 14 days. In P. dulce the ST showed significant differences (P<0,05) in the EP and the times 48 and 96 h reduced the EP. In P. dulce and Z. mauritiana there was an EP of 91,3% (after 14 days) and 98,4% (after 21 days), and an ER of 4,61 and 8,93 days, respectively. It is concluded that only the L. leucocephala seeds needed pregerminative treatment and that the seedlings of the three species showed homogeneous and fast growth.

Key words: emergence, Leucaena leucocephala, Pithecellobium dulce, seedlings, seed treatment and Ziziphus mauritiana.


 

 

INTRODUCCIÓN

En Venezuela existe una gran diversidad de hierbas, arbustos y árboles silvestres con un alto potencial de uso en diversas áreas, los cuales son poco conocidos (Hoyos, 1992) en comparación con los árboles de uso agrícola, pero no por ello son menos importantes (Caraballo, 2008). En los sistemas agroforestales de Latinoamérica, la cantidad de especies que pueden ser usadas en sistemas asociados es superior con relación a las utilizadas o estudiadas (García y Medina, 2011).

Los sistemas agroforestales tienen el potencial de permitir la conservación de los recursos naturales a través de la reducción de los daños ocasionados por la variabilidad climática, y contribuyen al aumento de la calidad del forraje y su producción continua (Sierra y Nygren, 2006; Lamela et al., 2010; Petit et al., 2010). En la actualidad, la asociación de las especies arbóreas con los pastos mejorados en toda el área de pastoreo es una práctica agroforestal que ha tenido una alta aceptación por los productores e investigadores (Pérez et al., 2008; Lamela et al., 2010). Estos sistemas sostenibles incluyen especies que tienen cualidades multipropósito y son de gran adaptación.

La amplia distribución de la leucaena (Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit.) y del yacure (Pithecellobium dulce (Roxb.) Benth.) se debe a su adaptación a diversas condiciones de clima y suelo, así como a la resistencia al calor y a la sequía. Ambas especies tienen gran habilidad para la fijación de nitrógeno y son una fuente altamente productiva y de excelente calidad de forraje, con un alto contenido de proteína al emplearlas como complemento en la alimentación animal en los trópicos (Razz y Clavero, 2003; Sánchez y Ramírez., 2006; Vergara et al., 2006). El yacure se cultiva también como especie ornamental, para leña y cortinas rompevientos (Parrota, 1991; García y Medina, 2006).

La manzanita (Ziziphus mauritiana Lam.) es un árbol que, habitualmente, alcanza entre 2,5 y 4,0 m de altura; se considera promisorio para el ornato de las áreas verdes urbanas como árbol de sombra, así como cerca viva por su gran adaptación a la sequía y su porte muy ramificado e irregular. Posee ramas delgadas y colgantes, y hojas alternas de color verde claro brillante con dos estípulas espinosas en su base. Esta planta se propaga por semilla (Avilan et al., 1992) y es usual observarla como árbol de sombra en unidades de producción ganadera de las zonas áridas y semiáridas.

Se ha señalado que las semillas de leucaena y de yacure poseen bajos porcentajes de germinación, debido al endurecimiento de la capa superficial o de toda la cubierta (Razz y Clavero, 2003; Sánchez y Ramírez, 2006), y en el caso de las semillas de manzanita su cubierta es muy dura. Entre las técnicas más empleadas para la eliminación de este tipo de latencia se encuentra el remojo en agua o en ácido giberélico y la escarificación con lija, entre otros (Sánchez, 2002; Araoz y del Longo, 2006; Sánchez y Ramírez, 2006).

El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de diferentes tratamientos pregerminativos en las semillas de L. leucocephala, P. dulce y Z. mauritiana, así como las características morfológicas de las plántulas emergidas.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

 

Ubicación del experimento

Se realizó en el propagador del vivero universitario, Facultad de Agronomía, Universidad del Zulia, estado Zulia, Venezuela, ubicado geográficamente a 10º41'12" de latitud Norte y 71º38'05" de longitud Oeste y a una altitud de 25 msnm. Está enmarcado en una zona ecológica de bosque muy seco tropical, con una precipitación de 500 a 600 mm/año, un promedio anual de temperatura de 29ºC, la humedad relativa de 79% y la evapotranspiración de 2 500 mm (Ewel y Madriz, 1976).

 

Recolección y procesamiento del material vegetal

Las semillas de yacure, leucaena y manzanita se recolectaron de árboles localizados en las áreas verdes de la Facultad de Agronomía y la Facultad de Ciencias, Universidad del Zulia. Se tomaron legumbres maduras (marrones) antes de que ocurriera la dehiscencia en la leucaena (Sánchez y Ramírez, 2006) y antes de la caída de las semillas en el caso del yacure, debido a que estas permanecen adheridas por cierto tiempo a la legumbre después de la dehiscencia. Las de leucaena se extrajeron, se seleccionaron y se almacenaron según lo descrito por Sánchez y Ramírez (2006). En yacure se seleccionaron las semillas negro brillante de mayor tamaño, y se descartaron las deformes y las aplanadas, las de los extremos de la legumbre y las que tenían daños mecánicos. Las de manzanita se extrajeron de frutos maduros, de color marrón o amarillo con tonos marrones, a los cuales se les retiró la parte carnosa con ayuda de un cuchillo; se remojaron en agua potable por 12 h y se frotaron con una malla metálica varias veces hasta retirar los restos del fruto. En esta especie se descartaron las semillas muy pequeñas.

 

Preparación y almacenamiento de las semillas

Después de la selección, las semillas se lavaron durante 5 min en agua con jabón líquido (Brisol®) al 2% (compuesto activo: dodecil-benceno, sulfonato de sodio) y cloro Nevex® al 5% (compuesto activo: hipoclorito de sodio 0,26%). Posteriormente se enjuagaron varias veces con agua hasta que desapareció el olor a cloro y, para protegerlas, se sumergieron en el fungicida Vitavax® (17% Carboxin + 17% Thiram) al 1% por 15 min, se secaron sobre papel absorbente bajo condiciones de laboratorio (26°C) por 24 h y se almacenaron a 10°C durante 15 días.

 

Tratamientos pregerminativos

En las semillas de yacure se utilizaron 14 tratamientos pregerminativos, obtenidos de la combinación de la exposición en 0 y 100 mg/L de ácido giberélico, durante 0, 3, 6, 12, 24, 48 y 96 h, con cambios de agua cada 12 h. En leucaena se usaron 12 tratamientos, generados de la combinación de la escarificaron con lija No. 80, durante 0, 20 y 40 min realizada en cuatro y ocho sesiones de 5 min, respectivamente con el remojo en agua por 0, 24, 48 y 96 h. En las semillas de manzanita sólo se evaluaron los tiempos de remojo en agua de 0, 24, 48 y 96 h.

 

Siembra de las semillas

A continuación se realizó la siembra de las semillas en canteros, con sustrato de arena (capa vegetal) y materia orgánica (estiércol de bovino lavado) en proporción 2:1, previamente desinfectado con agua caliente. En cada tratamiento se utilizaron cuatro hileras de 90 cm de largo con una separación de 5 cm. En cada hilera se colocaron 35 semillas con una separación de 2,5 cm y profundidad de 1 cm, con excepción de la leucaena, donde se sembraron 40 semillas por hilera. El riego se realizó de forma manual, con una frecuencia interdiaria.

 

Variables medidas

Se efectuaron conteos del número de semillas emergidas; se consideró la emergencia de la plúmula para determinar el porcentaje de emergencia (PE) y la tasa de emergencia (TE) (Perozo et al., 2006). Transcurridos 14 días en yacure y leucaena, y 28 días en manzanita, se evaluaron las siguientes variables: la altura de plántula (AP), la longitud de raíz (LR), el número de hojas (NH), el número de nudos (NN) y el grosor del tallo (GT). La AP y la LR se midieron en centímetros, con una regla graduada, la AP desde el ápice del vástago hasta la base de la plántula y la LR desde esta última hasta el ápice de la raíz principal. En el caso del NH y el NN se contó el número de hojas y de nudos presentes en cada plántula, y el GT se midió en milímetros con un pie de rey.

 

Diseño experimental y análisis estadístico

Se utilizó un diseño experimental de bloques al azar con cuatro repeticiones y con arreglo factorial en yacure y leucaena. En manzanita se empleó un diseño de bloques al azar con cuatro repeticiones.

El análisis estadístico en manzanita se hizo a través de un análisis de varianza, y en yacure y leucaena mediante el procedimiento GLM (modelo lineal general) del programa SPSS versión 12 (Statistical Package for the Social Sciences) (Pérez, 2005). El estudio de las interacciones se realizó a través de la prueba de diferencias mínimas cuadráticas (LSD). El PE se transformó mediante la ecuación arco seno (x+1)1/2 para ajustarla a la normalidad. Se calcularon estadísticas descriptivas: medias, desviaciones estándar, valores mínimos y máximos, modas y medianas de AP, LR, NH, NN y GT.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En leucaena, el tratamiento que consistió en escarificar con lija las semillas durante 20 min y remojarlas por 24 h en agua antes de la siembra permitió el máximo porcentaje de emergencia (86,7%) y fue diferente (P<0,05) del resto (tabla 1). Después le siguieron el remojo en agua por 24 ó 48 h sin lija y el de escarificación con lija por 40 min más el remojo en agua por 24 h.

Los tiempos de remojo de 48 y 96 h disminuyeron significativamente la emergencia en esta especie. El porcentaje de emergencia en las semillas escarificadas con lija durante 40 min y remojadas por 96 h no difirió del de 20 min de escarificación con lija y 96 h de remojo, ni del testigo (sin remojo y sin lija). La baja respuesta observada en los tratamientos con 96 h de remojo se asoció a la reducción de la provisión de oxígeno, a pesar de los cambios de agua realizados cada 12 h, lo que impidió el intercambio gaseoso imprescindible para el proceso de respiración en las semillas, cuando ocurren las transformaciones metabólicas necesarias para la germinación y el desarrollo de la plántula (Atencio et al., 2003). El porcentaje de emergencia del testigo (4,9%) indicó la presencia de un 95,1% de latencia en las semillas de leucaena.

Por otra parte, no se encontraron diferencias significativas entre los diferentes tratamientos para la tasa de emergencia, la cual fue de 5,39 días.

Los mejores resultados en la emergencia de la leucaena se obtuvieron cuando las semillas se embebieron por un tiempo de 24 h, después de la escarificación de la cubierta, con lija, por 20 min. Esta escarificación y el remojo en agua permitieron retirar las primeras capas de células lignificadas presentes en la cubierta de la semilla y suavizarla (Sánchez y Ramírez, 2006), lo que facilitó la fase de hidratación y el inicio de los procesos enzimáticos que aceleraron la emergencia de las plántulas.

Adicionalmente, dicho tratamiento permitió adelantar la emergencia si se compara con lo informado por Sánchez y Ramírez (2006), quienes al remojar las semillas en agua caliente a 80°C durante 10 min lograron, a los 20 días después de la siembra, un porcentaje de emergencia muy parecido al que se obtuvo en esta investigación con leucaena. Otros reportes han mostrado un 95% de emergencia a los 30 días después de la siembra (Medina et al., 2007) y 89,7% de germinación, a los 21 días, cuando las semillas recién cosechadas se sumergieron en agua caliente a 80°C por 2 min (González y Mendoza, 2008).

El porcentaje de emergencia obtenido se encuentra por encima de los reportados en otras investigaciones (Razz y Clavero, 2003; Bosco, 2008; Pérez et al., 2008). En algunas de ellas la escarificación de las semillas se realizó mediante el uso de ácidos fuertes (Razz y Clavero, 2003; Bosco, 2008), como el ácido sulfúrico, sustancia costosa de alta peligrosidad, nociva para el operador y contaminante para el ambiente.

En cuanto al tiempo de remojo en agua, Sánchez (2002) indicó que el de 48 h incrementó la emergencia y redujo los días para la emergencia, cuando las semillas se escarificaron, previamente, durante 45 segundos con agua caliente (80 y 100°C). Ello difiere de los resultados de esta investigación, en la cual los tiempos mayores o iguales a 48 h disminuyeron la emergencia en las semillas, con o sin escarificación con lija. Es de destacar que el tratamiento de 24 horas en remojo, independientemente de que fuera escarificado con lija o no, obtuvo valores de emergencia superiores a 63%, lo que confiere gran utilidad práctica, por lo engorroso de aplicar la lija a la semilla en condiciones de producción.

En las semillas de yacure se observó, a los 14 días después de la siembra, que los tratamientos con tiempos de imbibición por 48 y 96 h en agua o ácido giberélico mostraron un efecto inhibitorio o de reducción en la emergencia, que fue más acentuado en el de 96 h, lo que difirió significativamente (P<0,05) de los demás tratamientos. Las semillas intactas o testigo de yacure tuvieron un alto porcentaje de emergencia (91,3%), que resultó semejante al de las semillas remojadas en agua o en ácido giberélico por tiempos menores o iguales a 24 h. El porcentaje de emergencia en yacure indicó que los tratamientos pregerminativos no son necesarios en esta especie, lo cual coincide con lo señalado por Parrota (1991); además, superó el 61,5% indicado por Razz y Clavero (2003) en semillas tratadas con agua caliente a 60°C por 5 min.

La emergencia del yacure se inició a los dos días después de la siembra, hacia el día cuatro tuvo un aumento acelerado, seguido por pequeños incrementos en el día seis y se hizo constante a partir del día ocho (fig. 1). La AG, el TR y la interacción entre la AG y el TR no mostraron diferencias significativas (P<0,05) en la tasa de emergencia, la cual fue de 4,61 días.

El tiempo de remojo en agua (0, 24, 48 y 96 h) en las semillas de manzanita no influyó significativamente en el porcentaje de emergencia, ni en la tasa de emergencia, a los 21 días después de la siembra. El porcentaje de emergencia fue alto (98,4%); los valores de la desviación estándar, el valor máximo, el valor mínimo, la mediana y la moda de ambas variables mostraron que hubo poca variabilidad (CV=5,7%) durante la emergencia de esta especie (tabla 2).

El hecho de que los remojos en agua o la escarificación húmeda no influyeran en la emergencia de la manzanita tiene analogía con lo señalado en mistol (Z. mistol Gris.) por Araoz y del Longo (2006), aunque es contrastante respecto a otras especies del género Ziziphus (Araoz y del Longo, 2006), debido posiblemente a las diferencias en la morfología, la composición química, el espesor y/o la permeabilidad de las cubiertas de la semilla, que pueden variar dentro de una misma especie;ello determina la variación en la efectividad de los tratamientos de ruptura de la latencia física.

Los valores de la desviación estándar de la altura de la plántula, la longitud de la raíz, el número de nudos y el número de hojas, en yacure y leucaena a los 14 días de la siembra y en manzanita a los 28 días, presentaron una variabilidad baja, debido a que los coeficientes de variación estuvieron por debajo o muy cercanos al 20% (tabla 3), con excepción de la longitud de la raíz y el grosor del tallo en yacure y el número de nudos en manzanita, que se consideraron de mediana variabilidad. Las plántulas de leucaena mostraron los menores coeficientes de variación, y las de manzanita, los mayores. En los valores mínimo y máximo se detectó un rango amplio en la altura de la plántula, la longitud de la raíz, el número de nudos, el número de hojas y el grosor del tallo de yacure, leucaena y manzanita.

En cuanto a los indicadores de tendencia central (moda y mediana), la moda de cada variable mostró el valor que más se repitió dentro de la población analizada. La mediana, que ocupa el lugar central dentro de la serie de valores de la población estudiada, ordenada en sentido creciente y decreciente, resultó muy semejante a la media en todas las variables, lo que indicó que las variables tuvieron una tendencia normal.

La baja variabilidad en las plántulas de yacure, leucaena y manzanita se asoció a la alta calidad de las semillas empleadas, que se manifestó en plántulas con un desarrollo normal y homogéneo, aspectos muy importantes en la medición de dicha calidad (Perozo et al., 2006; Flores et al., 2009). La variabilidad detectada en las plántulas se relacionó con el carácter heterocigótico y el modo de polinización cruzada que poseen estas especies (Sánchez y Ramírez, 2006; Flores et al., 2009); ello conduce a la segregación genética en la descendencia, la cual es muy importante en los sistemas de desarrollo sostenibles con bajo impacto ambiental, como el agroforestal y la silvicultura urbana.

Las plántulas de yacure y leucaena (a los 14 días) y de manzanita (a los 21 días) mostraron un desarrollo homogéneo y rápido. Sin embargo, las primeras que emergieron presentaron una mayor altura y valores más elevados en las otras variables, situación que permite sugerir que el trasplante a las bolsas debe realizarse cuando tengan dos o tres hojas, para lograr un mayor éxito.

Los altos porcentajes de emergencia y las características morfológicas de las plántulas demostraron que a los 14 días en yacure y leucaena, y a los 21 días en manzanita, se obtuvo un gran número de plántulas con adecuada altura y longitud de la raíz; ello indica que es conveniente y necesaria la siembra directa, en bolsas, de las semillas cuya altura sea superior a los 20 ó 25 cm, o bien en bandejas de múltiples hoyos, con un tiempo mínimo requerido para evitar daños o malformaciones en el sistema radical. En algunos trabajos se ha reportado que el éxito del trasplante disminuye en la medida que las plantas sean más grandes, debido a que se ocasiona un mayor estrés fisiológico (Flores et al., 2009).

Es importante destacar la relevancia de los resultados de la manzanita en términos de emergencia, así como las características morfológicas en las plántulas de yacure y de manzanita, debido a que en la literatura internacional no hay reportes relacionados con la emergencia de la primera ni con la morfología de las plántulas de ambas especies.

La media de la altura de las plántulas en leucaena, así como la moda y la mediana, superaron ampliamente las indicadas por Medina et al. (2007); esto posiblemente se deba a las diferencias en las condiciones del ambiente de experimentación, aunque el diámetro del tallo de la leucaena se correspondió con el reportado por dichos autores.

El tratamiento utilizado en la leucaena en esta investigación se considera un aporte, debido a que, en otros trabajos (Razz y Clavero, 2003; Bosco, 2008) se usó el ácido sulfúrico, sustancia que requiere de extremos cuidados para su manipulación y contamina el ambiente. La información presentada sienta las bases para la continuación de otros estudios en el yacure, la leucaena y la manzanita.

Se concluye que los tratamientos preger-minativos permitieron incrementar y adelantar la emergencia solo en las semillas de leucaena. El tratamiento que consistió en la escarificación de las semillas de leucaena con lija No. 80 durante 20 min y el remojo en agua por 24 h, con cambios de agua cada 12 h, produjo un alto porcentaje de emergencia. Estos tratamientos pregerminativos son ambientalistas, fáciles y económicos para los productores y los viveristas.

En las semillas de yacure y de manzanita los tratamientos pregerminativos no influyeron en la emergencia y ambas especies mostraron un alto porcentaje en este indicador. Las plántulas de las tres especies mostraron un desarrollo homogéneo y rápido.

 

AGRADECIMIENTOS

Al CONDES-LUZ por el financiamiento otorgado bajo el proyecto no. 0574-10, «Propagación de especies de interés hortícola y autóctonas de la altiplanicie de Maracaibo y sus alrededores con fines de recuperación de siembra, bosques y áreas verdes». Al vivero universitario de LUZ por proporcionar sus instalaciones para llevar a cabo esta investigación.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Recibido el 27 de septiembre del 2011
Aceptado el 16 de noviembre del 2011