DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA DE CULTIVOS. ESTUDIOS DE OSMOINICIACION DE SEMILLAS DE CEBOLLA DE BULBO (Allium cepa L.) *

Transcripción

1 DEPARTAMENT DE FISILGIA DE CULTIVS Agrnm(a Clmbiana, 1998 Vlumn XV N. 2, 3 pag ESTUDIS DE SMINICIACIN DE SEMILLAS DE CEBLLA DE BULB (Allium cpa L.) * smpriming studis in bulb nin sd (Allium cpa L.) Harvy Arjna Díaz l Alfns Gurrr Sánchz2 César rland Prit Mdina! RESUMEN El prsnt trabaj s ralizó durant l sgund smstr d 1996 y l primr smstr d S dividió n ds tapas: la primra s ralizó n ls labratris d Fisilgía Vgtal d la Univrsidad Nacinal d Clmbia, Facultad d Agrnmía, n dnd s stablcirn ls tratamints d sminiciación; la sgunda s ralizó n ls invrnadrs dl Cntr d Invstigacins y Assrías Agrindustrials d la Univrsidad Jrg Tad Lzan, n dnd s stablcirn ls smillrs. En l nsay s valuarn 18 tratamints d sminiciación utilizand PEG (6000) Y KH 2 n smillas d cblla d bulb (Allium cpa L.), cn ptncials smótics d -0,5, -1,0 Y -1,5 MPa, durant 5, Y 15 días d imbibición. El disñ utilizad fu cmpltamnt al azar cn arrgl factrial 2x3x3 y cuatr rplicacins. S midirn las variabls: 1) Prcntaj d grminación a ls 5 días y a ls días, 2) prcntaj d mrgncia a ls 12 días, a ls 17 días y a ls 21 días, 3) Lngitud d raícs, 4) Altura d planta, 5) Númr d hjas, 6) Diámtr dl bulb, 7) Ps frsc y 8) Ps Sc. S btuv mjr rspusta cn l us d * Rcibid n ctubr d 1998 Prfsr Asciad Ingnir Agrónm. Facultad d Agrnmía, Univrsidad Nacinal d Clmbia. A.A , Bgtá, Clmbia. 2 Ingnir Agrónm. Univrsidad Nacinal d Clmbia. Facultad d Agrnmía. Santafé d Bgtá, D.C. KH 2 n ls prcntajs d grminación, n ls prcntajs d mrgncia y n la lngitud d raícs. Palabras clavs: Iniciación d smillas, grminación, Plitilnglicl, ptncial smótic, stablcimint d smillas. SUMMARY This trial was dividd in tw stps: th first stp was cnductd in th Cllg f Agricultur, Natinal Univrsity f Clmbia, whr th smpriming tratmnt f nin sds was cnductd. Th scnd stp was carrid ut at th Rsarch Cntr f th Jrg Tad Lzan Univrsity. Eightn tratmnts f smpriming wr prvd, by using PEG (6000) and KH 2 with bulb nin sd (Allium cpa L.). Slutins with thr smtic ptntials -0.5, -1.0 and -1.5 MPa wr usd and sds wr mbbd fr 5, and 15 days. A Cmpltly Randmizd dsign with a factrial arrangmnt f 2x3x3 was usd. Th xprimnt was rplicatd fur tims. Th variabls masurd wr: 1) Prcntag f grminatin 5 and days aftr imbibitin, 2)Prcntag f mrgnc at 12,17 and 21 days aftr sding, 3) Rt lngth, 4) Plant hight, 5) Numbr f lavs, 6) Bulb diamtr, 7) Frsh wight, and 8) Dry wight. Prcntag f grminatin, prcntaq f mrgnc and rt lngth wr highr with KH 2 Ky wrds: Sd initiatin, grminatin, plythyln glycl, smtic ptntial, sd stablishmnt. 143

2 INTRDUCCIN El stad más vulnrabl pr l qu atravisa una planta s la grminación. Cuand s mayr l timp ntr la grminación y la mrgncia, mayr s la prbabilidad d sucumbir. Para asgurar la suprvivncia d la planta, la grminación d las smillas db sr rápida y db prmitir qu ls prcss mtabólics pstrirs pudan llvars a cab n frma nrmal (Barcló, 1987). La sminiciación d smillas s una técnica qu cnduc a disminuir l timp d grminación mdiant la imbibición d éstas n slucins cn difrnts sluts cm sals inrgánicas, azúcars, y plitilnglicl (cmpust inrt d alt ps mlcular), ntr trs (Bsnir, 1994). Dbid al baj ps d la smilla d cblla, a la suprficialidad y a la baja dnsidad d su sistma radical, así cm a las hjas rctas y d pca cbrtura, la cblla n prsnta cndicins favrabls para cmptir cn las malzas; sind un d ls principals prblmas qu nfrnta l prductr, ya qu éstas rducn la prducción y gnran mayrs csts n su cntrl (Arjna, 1991). Una altrnativa a st prblma cnsist n mjrar la calidad d cmptncia d sta spci, acrtand l timp n smillr, incrmntand la vlcidad y ls prcntajs d grminación ymrgncia (Funts y Plaza, 1992). En l prsnt trabaj s valuarn 18 tratamints d sminiciación d smillas d cblla d bulb (Allium cpa L.), cn plitilnglicl - PEG (6000) Y dihidrgnfsfat d ptasi (KH 2 P0 ) 4 y s dtrminarn l (ls) tratamint(s) qu incidirn más favrablmnt n la grminación d smillas y la mrgncia d plántulas. MATERIALES Y METDS Est trabaj s ralizó n ds tapas: La primra tapa, crrspndint a ls tratamints d sminiciación, s llvó a cab n ls labratris d Fisilgía Vgtal d la Univrsidad Nacinal d Clmbia, Facultad d Agrnmía - Santafé d Bgtá, D.C.. La sgunda tapa, crrspndint al stablcimint dl smillr, s llvó a cab n ls invrnadrs dl Cntr d Invstigacins y Assrías Agrindustrials d la Univrsidad Jrg Tad Lzan a msnm cn una tmpratura prmdi d 20 C. Para l nsay s utilizarn smillas d cblla d bulb (Allium cpa L.) dl híbrid Swt Succss qu s más prcz y más tlrant qu ls Granx stándar. Para ls tratamints d sminiciación s utilizarn slucins d Plitilnglicl - PEG (6000) l cual s una cndnsación d plímr d óxid d tiln yagua, y dihidrgnfsfat d ptasi - KH 2 l cual s una sal inrgánica. En la tapa d labratri s utilizarn cajas plásticas d Ptri d 90 mm d diámtr y papl d filtr. S hicirn slucins cn ptncials smótics d -0,5, - 1,0 Y -1,5 MPa. En cada tratamint d sminiciación s imbibirn 50 smillas n 15 mi d slución cn timps d imbibición d 5, Y 15 días. Cm tstig s usarn smillas imbibidas n agua dstilada. Trminads ls timps d imbibición las smillas furn njuagadas cn agua dstilada hasta liminar l xcs d prduct y furn scadas a tmpratura ambint. D las 50 smillas inicials pr tratamint, 25 furn almacnadas y las 25 rstants s utilizarn para ralizar la pruba d grminación. En la tapa d smillr s utilizarn bandjas plásticas d 0,60 m x 0,35 m, rig pr rnicrasprsión y sustrat, adicinalmnt s usarn smillas sin tratamint cm tstig abslut. El disñ utilizad fu cmpltamnt al azar cn arrgl factrial 2x3x3 y cuatr rplicacins. En l dsarrll dl xprimnt s midirn las siguints variabls: 1) Prcntaj d grminación a ls 5 días y a ls días. S cntó cm smilla grminada aqulla qu mitió la radícula d la tsta. S antó l númr d smillas grminadas y s btuv l prcntaj. 2) Prcntaj d mrgncia. Las plántulas qu aparcirn n la suprfici dl sul furn cnsidradas cm mrgidas. S cntarn a ls 12, a ls 17 y a ls 21 días y s dtrminarn ls rspctivs prcntajs, 3) Lngitud d raícs: Cmprndida dsd la bas dl tall hasta 144

3 ls ápics d las raícs más largas. La lngitud d raícs s xprsó n milímtrs (mm), 4) Altura d planta: S midió dsd la bas dl tall hasta l ápic d la hja más larga. S xprsó n mm, 5) Númr d hjas: S rgistró l númr prmdi d hjas pr planta/rplicación qu aparcirn n cada mustr, 6) Diámtr dl bulb: El diámtr s midió cn un calibradr (nni), tmand la part más prminnt dl bulb xprsand su mdida n milímtrs (mm), 7) Ps frsc: El cnjunt d plántulas pr tratamint d cada mustr s psó sin sustrat para btnr l ps frsc. El ps frsc s xprsó n grams (g), 8) Ps Sc: El cnjunt d plántulas psadas n frsc, fu llvad a stufa a 85 C pr 48 hras, para liminar l cntnid d agua. El ps sc s xprsó n grams (g). RESULTADS Y DISCUSIN Las variabls studiadas s smtirn a Análisis d Varianza y ls prmdis btnids s cmpararn tnind n cunta ls fcts principals: 1) prduct, 2) ptncial smótic y 3) días d imbibición, y sus intraccins d primr y sgund rdn. Pr mdi d cntrasts rtgnals s hicirn valuacins d tndncia para ls ptncials smótics y ls timps d imbibición. Las tndncias valuadas furn la linal y la cuadrática. Prcntaj d grminación A ls 5 días l prcntaj d grminación s suprir cn l us d KH 2 frnt al us d PEG (6000) Y frnt al us dl agua dstilada. El ptncial smótic d -1,0 MPa durant cinc días d imbibición d las smilla n KH 2 dió l 87 % d grminación. Cab rsaltar qu l tstig, n tds ls cass, mstró mayr rspusta n l prcntaj d grminación qu l PEG (6000), pr mnr rspusta qu la btnida cn KH 2. (Fig 1). Frtt t al. (1991), afirman qu ls catins y ls anins d las sals pdrían habr sid absrbids difrncial mnt frzand l fct dl ión spcífic sbr l fct smótic cn l cual ls prcntajs d grminación furn más alts cn l us d KH 2 qu cn l us d PEG (6000). Mxal t al. (1975), indican qu ls bajs prcntajs d grminación n smillas sminiciadas cn PEG s dbn a la baja dispnibilidad d xígn, mintras qu Alvarad t al (1988), cncluyn qu ls bajs prcntajs d grminación s dbn a ' '- ( 1.0 MPa) 80., stig ;,R Días d 1 m bibición 15 Figura 1. Prcntaj d grminación a ls 5 días d smillas d cblla d bulb (Allium cpa L.) sminiciadas. 145

4 la baja hidratación d la smilla utilizand st prduct. Gray t al (1991), cncluyrn qu l pricarpi d la smilla d cblla (Allíum cpa L.) s cnsidrablmnt más grus qu tras spcis qu sminiciarn y st pdría sr una limitant para la difusión dl xígn cuand s usa PEG (6000). A ls días l prcntaj d grminación fu altamnt significativ sgún la tndncia cuadrática sind cnstant (87 %) cuand las smillas furn imbibidas n KH 2 a un ptncial smótic d -1, MPa durant cinc días. Cn días d imbibición n st prduct s btuv también l 87 %. El PEG (6000) Y l agua dstilada prsntarn prcntajs d grminación mnrs. (Fig.2). Psiblmnt la causa para qu s prsntn sts prcntajs cn l us dl KH 2, tin qu vr cn la naturalza dl mism. Dbid a qu l K+ pr sr l catión más abundant n la slución utilizada para la sminiciación, junt cn la sal disciada (H 2 ), cntribuyn a la disminución dl ptncial smótic d la smilla hacind qu pntr l agua a ls tjids, facilitand d sta manra la imbibición, cm la dscrib Clavij (1994). Frtt tal. (1991), sugirn qu las mléculas d PEG (6000) n pntran ls tjids d las smillas, aún a psar d su prpidad para rducir la tnsión intrfacial ntr suprficis. D acurd cn l prpust pr Hydckr y Clbar (1977), l plitilnglicl d alt ps mlcular (> 4000), pud rducir cnsidrablmnt la tma d xígn, ya qu n stas cndicins, la slubilidad dl xígn s dl 50 % n l agua y la mvilidad dl mism s únicamnt dl %, disminuynd la dispnibilidad rlativa al rdn dl 5%. Bujalski y Ninw (1991), sugirn qu l pricarpi d las smillas d cblla alcanza hasta 0,3 mm d grsr y qu s mayr, cmparad cn l pricarpi d las smillas d tras spcis sminiciadas pr lls, l cual cnstituy una limitant para la tma d xígn. Prcntaj d mrgncia A ls 12 días la tndncia linal crcint mustra qu l tstig abslut (smillas sin tratamint) rspnd n frma difrncial cn un prcntaj d mrgncia dl 92 %, frnt a las smillas sminiciadas a ls difrnts ptncials ' 70 0 '" , 40 "g (-L MPa) PEG (6000) 5 15 Días d Imbibición Figura 2. Prcntaj d grminación a ls días d smillas d cblla d bulb (Allium cpa L.) cn tratamints d sminiciación. 146

5 smótics tant cn ls prducts utilizads, cm cn l agua dstilada sind mnrs ls prcntajs. (Figura 3). Brcklhurst t al. (1987), al cmparar l fct dl PEG, dl glicrl y dl KH 2 ncntrarn qu l PEG dió ls rsultads más cnsistnts n un ampli rang d spcis, ntr llas la cblla (Allium cpa L.); n tant qu l prcntaj d grminación y d mrgncia usand KH 2 arrjó rsultads marcadamnt infrirs n purr (Allium prrum L.) y api (Apium gravlns L.). Saxna y Gita Singh (1987), ncntrarn qu smillas d tmat (Lycprsicn sculntum Mili.), d cliflr (Brassica lraca var Btrytis) y d tras spcis vgtals al sr tratadas cn PEG prsntarn incrmnts n la grminación y n la mrgncia d plántulas cmparadas cn ls tstigs. Cmparand ls rsultads dl prcntaj d mrgncia a ls 12 días ntr ls difrnts tratamints d sminiciación, s bsrva qu las smillas d cblla imbibidas n KH 2 y n PEG (6000) tuvirn mnr rspusta qu las smillas imbibidas n agua dstilada, prbablmnt prqu ls tratamints incidirn n la viabilidad d las smillas n la dispnibilidad dl xígn. A ls 17 días l prcntaj d mrgncia d las smillas sin tratamint d sminiciación (tstig abslut) prsntarn ls mayrs prcntajs d mrgncia, alcanzand l 94 %, n tant qu las smillas imbibidas n agua dstilada (tstig rlativ) prsntarn una tndncia linal dcrcint CGn l timp d imbibición alcanzand la máxima rspusta d mrgncia (81 %) cn días d imbibición. (Figura 4) Z 70 t' [ 60 KH 2P, 60 E E 50 PEG ;.; 50 '" 'E ( 0.5 MPa) (-1.0 MPa) c ;; = E E 50.:50 '" 'g 30 'E3 20 ;20 c.. c.. = Figura 3.Tndncia dl prcntaj d mrgncia d plántulas d cblla d bulb (AJlium cpa L.) a ls 12 días. 147

6 0 0 " u 80 " u KH2P. 1.' KH2P = " :_ 20 (- 5 MPa) (- MPa) Dias d imbibición 0 0 " 80 u 'S f." 60 '" E 'F " (-1.5 MPa) Dias d imbibición Figura 4_Tndncia dl prcntaj d mrgncia d plántulas d cblla d bulb (Allium cpa L.) a ls 17 días. La valuación dl prcntaj d mrgncia a ls 17 días indica qu n hay rlación dircta ntr ls prcntajs d grminación y ls prcntajs d mrgncia btnids cn smillas sminiciadas. Sin mbarg xist rlación ntr ls prcntajs d mrgncia cn l númr d smillas sin tratamint smbradas. A ls 21 días n s prsntó incrmnt n l prcntaj d mrgncia rspct a la valuación ralizada a ls 17 días. (Figura 5). Szafirwska t al. (1981), afirman qu la ganancia n l timp y n l prcntaj d mrgncia, así cm la unifrmidad n las plántulas d smillas d vgtals y flrs sminiciadas cn PEG, s buna n cndicins d invrnadr. Sin mbarg n l prsnt trabaj n s bsrvarn stas caractrísticas cn dich prduct, aunqu sí s bsrvarn cn l KH 2 n l prcntaj d mrgncia, sind mnr qu n l ttig rlativ y qu n l tstig abslut. Finalmnt, la valuación ralizada a ls 21 días d mrgncia indica qu l tstig abslut mstró mayrs prcntajs d mrgncia y mayr unifrmidad n la pblación. Las smillas tratadas cn KH 2, cn PEG (6000) Y cn agua dstilada furn cnsistnts n ls mnrs prcntajs d mrgncia frnt a ls btnids cn l tstig abslut, n part, pr l psibl dtrir d las smillas, la psibl pérdida d viabilidad y la falta d xígn, currids durant l xprimnt. 148

7 0 0.; " 80 B 80.. EL " 60 E f 40 " (-0.5 MPa) ; " 80 KH2P04 a 80 ; r E F " " 20 (-1.5 MPa) (-1.0 MPa) T. RELATIV Figura 5. Tndncia dl prcntaj d mrgncia d plántulas d cblla d bulb (Allium cpa L.), a ls 21 días. Lngitud d raics La tndncia linal indica qu imbibind smillas d cblla (Allium cpa L.) n KH 2 a un ptncial smótic d - 1,0 MPa durant 15 días, s tin un máxim d rspusta n la lngitud d raícs (330 mm). Ls tstigs mstrarn prmdis infrirs al mns similars al PEG (6000). (Figura 6). Sgún l xpust pr Frtt t al. (1991), la absrción difrncial dl K+ y l H 2 ', durant la imbibición d la smilla psiblmnt sa la causa para qu s prsnt una mayr rspusta n la lngitud d raícs, prqu s pudirn incrmntar las rsrvas nutricinals cn l cual mrgió más rápid la radícula y cmnzó a xplrar l sustrat. La absrción d sluts dl H 2 P; unids a ins cm l ptasi, s rápida cuand l ph s aprxima a 7,0 (Salisbury y Rss, 1994),.ya qu n l citsl la inización dl H 2 P; s raliza a mdias prqu las cantidads d frmas divalnts (H 2 P;) y frmas mnvalnts (HP/) sn casi iguals. Altura d planta El análisis d varianza indica qu n xistn difrncias significativas ntr ls prducts utilizads para la sminiciación d las smillas d cblla (Allium cpa L.) y ls tstigs rlativ y abslut. El prmdi d altura d planta s incrmntó cn ls días d imbibición n tds ls cass. La tndncia cuadrática mustra qu cn 5 días 149

8 k-:-::... _;._.-"-- -. I 0.25 <-"-"... :_""!.:;.::-_::_T. Rlativ n GI.;! GI 0.20 " 0.15 ".a c, c:...j T. Abslut 0.05 ("1.0 MPa) Días d 1m bibición Figura 6. Tndncia d la lngitud d raícs d plántulas prvnints d smillas d cblla d bulb (Allium cpa L.) sminiciadas. d imbibición s prsnta un máxim d rspusta cn l KHp04 a un ptncial smótic d -1,5 MPa cn 248,3 mm d altura. Ls tratamints d sminiciación y ls tstigs, parcn n tnr incidncia n la altura d planta. Númr d hjas El análisis d varianza indica qu n hay difrncias significativas ntr ls tratamints utilizads para la sminiciación d la smillas ni ntr ls tstigs abslut y rlativ. Diámtr dl bulb Ls días d imbibición mstrarn alta significancia cn la tndncia linal crcint y un máxim d rspusta cn 15 días d imbibición, pr ntr prducts n s prsntarn difrncias significativas. El mayr diámtr s btuv cn PEG (6000) a un ptncial smótic d -1,5 MPa (81 mm), n tant qu l KH 2 prsntó su máxima rspusta cn -1,0 MPa (79 mm). Ls tstigs rlativ y abslut furn infrirs a ls tratamints. (Figura 7). Prbablmnt n s ncntrarn difrncias n l prmdi d bulb cn ls tratamints prqu l cminz d la frmación d bulb stá caractrizad pr una rápida lngación d las hjas dbid a un nsanchamint n la bas d la vaina fliar (Brwstr, 1977), y cm s vió antrirmnt n hub difrncias significativas ni n la altura, ni n l númr d hjas. Ps frsc Ls tratamints d sminiciación n las smillas d cblla (Allium cpa L.) n prsntarn difrncias significativas cn l us d KHp04' ni cn PEG (6000), sgún l mustra l análisis d varianza. S prsntarn difrncias significativas ntr días d imbibición cn un máxim d rspusta n l ps frsc (4,07 g) cn 5 días d imbibición d las smillas. Ls prmdis d ps frsc furn infrirs cn l us d ambs prducts frnt a ls tstigs. Ps sc El análisis d varianza indica qu n hay difrncias ntr ls prducts utilizads para la sminiciación d las smillas. 150

9 Ẹ s 6.0 =3 5..c E.'" : : = ,.. ' T Rlativ T. Abslut (-1.5 MPa) 15 Días d 1m bíbíción Figura 7. Tndncia dl prmdi d diámtr d bulb d plantas d cblla (Allium cpa L.) S prsntarn difrncias altamnt significativas slamnt ntr ls timps d imbibición. La tndncia linal significativa mustra qu cn 5 días d imbibición d las smillas, l prmdi d ps sc s mayr cn l us d ambs prducts a un ptncial smótic d -1,5 MPa cn 0,38 9 (KH 2 ) Y 0,39 (PEG 6000 ). El ps sc máxim btnid cn l tstig abslut fu d 0.31 g, mintras qu l tstig rlativ arrjó 0.23 g cn 15 días d imbibición. En st xprimnt n s ncntró una rlación dircta ntr l ps sc y ls tratamints d sminiciación dbid a qu las cndicins nutricinals furn hmgénas, l qu llva a pnsar qu la sminiciación n favrc la tma y translcación d nutrints dl sustrat. BIBLlGRAFIA ALVARAD, A. D. AN K. J. BRADFRD Priming and strag f tmat (Lycprsicn sculntum) sds. 1. Effcts f strag tmpratur n grminatin rat and viability. Sd Sci. & Tchnl. 16: ARJNA, H.E El cultiv d cblla d bulb (Allium cpa L.). Univrsidad Nacinal d Clmbia. Facultad d Agrnmía. Bgtá. (Mimgrafiad). BARCEL C. J Fisilgía Vgtal. Pirámid. Madrid, España. BESNIER R., FERNAND Smillas. Bilgía y Tcnlgía. Mundi - Prnsa. Madrid, España. BREWSTER, J. L Th physilgy f th nin. Hrticultural abstracts. 47: (17-112). BRCKLEHURST, P. A.; J. DEARMAN; R.LK., DREW Rcnt dvlpmnt in smtic tr atmnt f vgtabl sds. Acta Hrticultura. 215: BUJALSKI, W.; A. W. NIENW Larg scal smtic priming f nin sds: a cmparisn f diffrnt stratgis fr xygnatin. In: Scintia Hrticultura. 46:

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