BIOLOGÍA EN AGRONOMÍA Volumen 2, No. 2
Octubre de 2012 ISSN 1853-5216
DIFERENTES TÉCNICAS DE RUPTURA DE DORMICIÓN Y ABSORCIÓN DE AGUA EN SEMILLAS DE Prosopis chilensis Ana María Tapia1, Arnaldo Romero2, Virginia Luque3, Patricia Allolio4, Luz Nuñez4 y Sandra Aybar4. 1. Fisiología Vegetal; 2. Estadística y Biometría; 3. Centro de Experimentación Propagación Agámica (CEPA), Sumalao EEA-INTA; 4. Auxiliares de Investigación Alumnos de la Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Catamarca. Avda. Belgrano y Maestro Quiroga. San Fernando del Valle de Catamarca.
Recibido: 04/09/2012
Aceptado: 17/10/2012
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RESUMEN
El Algarrobo (Prosopis sp.), es un digno representante de la flora autóctona de Argentina y América, sobre todo en América del Sur. También tiene muchos usos, como alimento, en la agricultura y tecnologías, las que permiten la obtención de beneficios adicionales a través de su uso racional. Se trata de un importante recurso natural de nuestro planeta que debería ser preservado, evitando su destrucción. El área natural de Prosopis en Argentina cubre la mayor parte del país. Crece en zonas donde la temperatura media anual se sitúa por encima de 12º C. Cubre áreas entre las isoyetas de 300 a 1.000 mm, dependiendo de la provincia fitogeográfica. En la Provincia de Catamarca el algarrobo blanco (Prosopis chilensis), cubren extensas zonas de temperaturas de 48ºC de máxima absoluta de hasta 20ºC. Al ser relativamente vulnerables a las heladas, resiste hasta -6ºC. Se puede encontrar en diferentes tipos de suelo, especialmente en suelos franco-arenosos. El Prosopis chilensis resiste suelos salinos, pero no puede resistir inundaciones. El método más utilizado es la propagación por semilla, es por eso que es necesario contar con el Universidad Nacional de Catamarca Secretaría de Ciencia y Tecnología ‐ Editorial Científica Universitaria ISSN: 1853-5216
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material genético de alta calidad, evitando su contaminación con especies inesperadas. Las semillas de Prosopis con dormición impuesta por la dureza de los tegumentos logrando la impermeabilidad al agua y al oxígeno que hace difícil su germinación. Con el fin de hacer más fácil, se aplican diferentes tipos de escarificación. La temperatura óptima para la germinación es de 28ºC a 30ºC. Técnicas alternativas de tratamientos pre-germinativos para romper el estado de latencia y aumentar la absorción de agua a las 24 horas y de incubación a 30ºC se indican en el presente trabajo. Este trabajo se llevó a cabo en el Centro de Experimentación y Propagación Agámica (CEPA), ubicado en el Sumalao EEA-INTA Catamarca, (28° 28' 20.21" S, 65° 43' 58.83" O), con semillas de Prosopis chilensis cosechadas en 2004 y 2011. Se realizaron 9 tratamientos pre-germinativos con 4 repeticiones de 25 semillas cada una. Además, se determinó el peso fresco inicial (FW I), el peso fresco Final (FW F) y el porcentaje total de germinación en 10 días. En los dos años de cosecha, existen tratamientos que muestran un mayor porcentaje de germinación con grandes diferencias con respecto a la otra. Una vez que el agua penetra en la semilla el proceso de germinación se produce rápidamente. El mayor porcentaje de germinación se obtiene de las semillas escarificadas mecánicamente (lijar tegumentos manualmente) y química (ácido sulfúrico concentrado durante 3 minutos). El proceso de escarificación influye en el porcentaje de germinación de la semilla. Los menores porcentajes de semillas germinadas en los diferentes tratamientos pre-germinativos, en el momento en que se sumergen en agua a punto de ebullición (escarificación física) reinicia el proceso germinativo.
PALABRAS CLAVES: Algarrobo; Prosopis Chilensis; Germinación; Dormancia.
DIFFERENT DORMANCY-BREAKING AND WATER ABSORPTION METHODS FOR Prosopis Chilensis SEEDS
SUMMARY
The Carb tree (Prosopis sp.), is a worthy representative of the Argentine and American autochthonous flora, especially in South America. It has also many uses like food, agriculture and technological ones that allow obtaining additional benefits through its rational use. It is an important natural resource in our planet which should preserved, avoiding its destruction. The Prosopis natural area in Argentina covers the greatest part of the country. It grows in areas where the annual average temperature is
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above 12º C. It covers areas between isohyets of 300 to 1.000 mm depending on the phytogeographical Province. In the Province of Catamarca the White Carob, (Prosopis chilensis), is widespread covering temperatures from 48º C absolute maximum up to 20º C. Being relatively vulnerable to frost, resist up to -6º C. It can be found in different soil types, especially in sandy-loam soils. The Prosopis chilensis resists salty soils, but it cannot resist floods. The most used method is propagation by seed, that is why it is necessary to count with genetic material of high quality, avoiding its contamination with unexpected species. The Prosopis seeds present dormancy imposed by the hardness of the teguments achieving water and oxygen impermeability that makes difficult its germination. In order to make it easier, different types of scarification are applied. The optimum temperature for germination is from 28º C to 30º C. Alternative techniques of pre-germinative treatments for breaking the dormancy state and expanding water absorption to 24 hours and incubation at 30º C are stated in the present work. This work was carried out in the Center for Experimentation and Agamic Propagation (CEPA)
located in the EEA-INTA Sumalao,
(28°28'20.21"S;
65°43'58.83"O),
Catamarca, with Prosopis chilensis seeds harvested in 2004 and 2011. There were carried out 9 pre-germinative treatments with 4 repetitions of 25 seeds each. In addition, it was stated the Initial Fresh Weight (FWi) and Final Fresh Weight (FW f) with the total germination percentage in 10 days. In both harvest years, there are treatments that show a higher germination percentage with great differences with respect to the other. Once the water penetrates the seed the germination process occurs rapidly. The highest germination percentage is obtained from scarified seeds mechanically (Teguments sanded manually) and chemically (Concentrated sulfuric acid for 3 minutes). The scarification process influences the germination percentage of the seed. The lesser percentages of germinated seeds in the different pre-germinative treatments, at the time they are submerged in boiling point water (Physical scarification) restart the germinative process.
KEY WORDS: Carb tree; Prosopis Chilensis; Germination; Dormancy.
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INTRODUCCIÓN
El algarrobo (Prosopis sp.) es un digno representante de la flora autóctona argentina y americana. El algarrobo blanco Prosopis chilensis (Familia Mimosaceae),
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es una de las 44 especies arbustivas y arbóreas del Genero Prosopis existentes en el mundo, especialmente en América del Sur y una de las 28 que se desarrollan naturalmente en Argentina. Tiene numerosas aplicaciones alimenticias, agronómicas y tecnológicas que permiten obtener un beneficio adicional mediante su uso racional. Es un recurso natural importante de nuestro planeta, el cual debemos conservar, evitando su destrucción. Para protegerlo es indispensable primero conocerlo y esto implica verlo de forma integral, resaltando tres aspectos: cultural, tecnológico y ecológico, para luego difundirlo. El nombre Algarrobo deriva del árabe “al-carub”, cuya traducción es el árbol por antonomasia. Llamativamente los habitantes nativos del continente americano desde épocas muy antiguas cuando se referían a esta especie, lo llamaban simplemente “el árbol”. En Argentina el uso de sus frutos para alimento humano y animal se remonta a siglos atrás y su adaptabilidad a zonas con déficit hídrico lo ha transformado en una especie como fuente de vida fundamental y en un recurso económico social valioso. Allí donde los medios de subsistencia eran escasos, el algarrobo les proveía alimento derivado de la harina. En la República Argentina, el área natural de Prosopis abarca la mayor parte del país. Prospera en las zonas que gozan de una temperatura media anual superior a los 12 ºC. En cuanto a las precipitaciones, ocupa áreas extendidas entre las isoyetas de 300 a 1.000 mm dependiendo de la Provincia Fitogeografía. Son vegetales de llanuras, mesetas y sierras bajas de clima semiárido. En nuestra Provincia el algarrobo blanco, (Prosopis chilensis) se dispersa en áreas montañosas en piedemontes o planos inclinados de conos de deyección, en faldeos de cerros y en terrazas aluviales antiguas, en sectores con acuíferos superficiales y subterráneos. Ocupa relieves con pendientes suaves a fuertes en las serranías interiores. Su rango de dispersión abarca temperaturas desde los 48°C de máxima absoluta, hasta los 20°C. Algo sensible a las heladas, tolera hasta - 6°C. Se encuentra en distintos tipos de suelos, especialmente en los franco arenosos. Tolera suelos con cierto tenor salino, pero no soporta anegamiento. La propagación más utilizada es la semilla, para lo cual hay que contar con material genético de buena calidad y evitar que esté contaminada con especies indeseables. La recolección de la semilla se hace de forma manual o mecánica.
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La cantidad de semillas por kilogramo oscila entre 15.000 y 20.000, según la especie, obtenidas a partir de 9 a 11 kg de vainas secas. Los frutos son vainas, indehiscentes muy comprimidas, curvadas, arqueadas o lineares, pluriseminado de 1530 por vainas. La pulpa es carnosa y contiene un alto porcentaje de proteína (10%) y de azúcares, especialmente sacarosa (30%). El poder germinativo es variable dependiendo del año de cosecha. Es recomendable someter las semillas a una temperatura bajo cero durante 10 días para controlar el ataque de insectos (familia Bruchidae), y luego almacenarlas a temperatura de 4-6ºC. Las semillas de Prosopis presentan dormición impuesta por la dureza del tegumento logrando impermeabilidad al agua y al oxigeno, que dificultan la germinación, para facilitarla se aplican distintos tipos de escarificación. Las temperaturas óptimas de germinación son de 28-30ºC. Objetivos Determinar técnicas alternativas de tratamientos pre germinativos (ruptura de dormición) en semillas de algarrobo blanco, Prosopis chilensis, a fin de obtener un mayor porcentaje de germinación de plántulas destinadas a forestación y reforestación. Cuantificar y comparar la absorción de agua a las 24 hs. de incubación en los diferentes tratamientos pregerminativos.
MATERIAL Y MÉTODO
El trabajo se llevó a cabo en el laboratorio del Centro de Experimentación y Propagación Agámica, (CEPA), ubicado en la EEA-INTA Sumalao, (28° 28' 20.21" S; 65° 43' 58.83" O) Catamarca, con semillas de Prosopis chilensis, recolectadas en el Valle Central de Catamarca durante los años 2004 y 2011, almacenadas en bolsas de papel a 4±2ºC. En cada tratamiento pregerminativo se trabajó con cuatro repeticiones de 25 semillas cada una, luego fueron lavadas con agua corriente y colocadas en cajas de Petri sobre papel de filtro más 10 ml de agua destilada. Se realizó peso fresco inicial (Pfi) y peso fresco final (Pff) a las 24 hs. de incubación a 30°C. Los tratamientos fueron:
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Testigo. Agua a Temperatura de ebullición dejando enfriar 24 hs. Lijado manual del tegumento con lija N°150. Ácido Sulfúrico concentrado 3 minutos y posterior enjuague con agua destilada. Hipoclorito de Sodio 30 minutos y posterior enjuague con agua destilada. Ácido Clorhídrico concentrado durante 7 minutos y posterior enjuague con agua destilada. Ácido Clorhídrico concentrado 15 minutos y posterior enjuague con agua destilada. Alcohol Etílico absoluto 20 minutos y posterior enjuague con agua destilada. Acetona pura 30 minutos y posterior enjuague con agua destilada.
Se cuantificó absorción de agua (Pff – Pfi/Pff x 100) a las 24 Hs, y porcentaje total de germinación tomado durante 10 días de incubación de las semillas.
RESULTADOS
CUADRO 1: Porcentaje de germinación de semillas de Prosopis chilensis para cada tratamiento pregerminativo de los diferentes años de cosecha (2004 y 2011). Cosecha
2004
Trat.
PG (%)
Cosecha
Trat.
PG (%)
1
15
1
48
2
72
2
43
3
100
3
96
4
95
4
97
5
13
5
52
6
10
6
39
7
10
7
49
8
65
8
52
9
35
9
73
2011
CUADRO 2: Diferencias significativas entre los tratamientos pregerminativos en semillas de Prosopis chilensis cosecha 2004-2011. Test: Tukey Alfa=0,05 DMS=59,32121 Trat. Medias E.E. 7 24 10,29 A 6 24,5 10,29 A 1 29,5 10,29 A 5 32,5 10,29 A 9 54 10,29 A B 8 58,5 10,29 A B 2 70,5 10,29 A B B 4 96 10,29 3 97,5 10,29 B Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p<= 0,05)
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100 90 80 70
PG(%)
60 50 40 30 20 10 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
Trat. Pg (%)-2004
Pg (%)-2011
GRAFICO 1: Porcentajes de germinación en los diferentes tratamientos en relación en los años de estudio. CUADRO 3: Porcentaje de Absorción de agua en las primeras 24 Hs. de germinación en semillas de Prosopis chilensis para cada tratamiento en los diferentes años de cosecha (2004 y 2011). cosecha
2011/2012
Trat.
Absorción
cosecha
Trat.
Absorción
1
22.384
1
71.465
2
22.001
2
37.462
3
133.60
3
146.413
4
109.919
4
113.744
5
11.859
5
69.477
6
10.451
6
40.130
7
12.777
7
60.950
8
59.328
8
56.630
9
30.173
9
69.109
2004
CUADRO 4: Diferencias significativas entre porcentajes de absorción de agua en las primeras 24 Hs. de incubación para los diferentes tratamientos pregerminativos en semillas de Prosopis chilensis cosecha 2004-2011. Test: Tukey Alfa=0,05 DMS=62,56206 Trat. Medias E.E. 6
25,29
10,85 A
2
29,73
10,85 A
7
36,86
10,85 A
5
40,67
10,85 A
1
46,92
10,85 A
9
49,64
10,85 A B
8
57,98
10,85 A B
4
111,83 10,85
B C
3
140,01 10,85
C
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p<= 0,05)
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160 150 140 130 120
Absorción (%)
110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
Trat. Absorción-2004
Absorción-2011
GRAFICO 2: Porcentajes de absorción de agua en la primeras 24 hs. de incubación en los diferentes tratamientos en relación de los años de estudio.
160 150 140 130 120 110 100
(%)
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
Trat. Absorción-2004
PG2004
Absorción-2011
PG-2011
GRAFICO 3: Variaciones de los porcentajes de absorción de agua y de germinación en los diferentes tratamientos en relación de los años de estudio.
CONCLUSIÓN
El proceso de germinación se produce rápidamente una vez que el agua penetra en la semilla. Los mayores porcentajes de germinación se obtienen en semillas escarificadas en forma mecánica (Lijado manual del tegumento) y química (Acido Sulfúrico concentrado durante 3´). La escarificación influye en el porcentaje de germinación de la semilla. Los menores porcentajes de semillas germinadas en los distintos tratamientos pregerminativos, cuando son retratadas posteriormente con agua a temperatura de ebullición (Escarificación Física) reinician el proceso de germinación.
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BIBLIOGRAFÍA
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