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Esta investigación se realizó con el objetivo de conocer la germinación de las semillas gámica de Tithonia diversifolia (Hemsl.) Gray y evaluar algunos indicadores morfológicos durante la etapa de vivero en laboratorio y bajo condiciones controladas de campo. Los resultados demuestran que en las placas Petri los porcentajes de germinación fueron superiores (54.9 %) a los obtenidos bajo condiciones de vivero (43.7 %). Estos resultados indican que la calidad fisiológica (porcentaje de germinación) de esta especie durante los primeros meses de pos cosecha es buena y de ahí que podemos asumir que no presenta latencia primaria o de pos cosecha. La etapa de vivero duro 45 días y en este momento las plántulas poseen alturas superiores a los 25 cm y más de 8 hojas por lo que se considera que es cuando se debe realizar el trasplante al campo.
La tasa de crecimiento diario fue superior entre los 17 y 21 días (2,38 cm) lo cual es significativo, ya que se considera como una de las premisas que deben poseer las especies arbustivas para su establecimiento exitoso en los ecosistemas de pastizales. La propagación sexual permite obtener mayores beneficios tales como: mayor variabilidad genética y plantas con sistemas radicales más desarrollados (raíz pivotante). Los resultados contribuyen al aporte al conocimiento de la germinación de semilla botánica de Tithonia diversifolia, Hemsl. Gray, así como del comportamiento morfo-estructural de las plántulas durante la etapa de vivero.
Palabras clave: arbustos, crecimiento, vivero
This research was carried out with the objective of knowing the germination of the seeds of Tithonia diversifolia (Hemsl.) Gray and evaluating some morphological indicators during the nursery stage in the laboratory and under controlled field conditions. The results show that in the Petri dishes the germination percentages were higher (54.9%) than those obtained under nursery conditions (43.7%). These results indicate that the physiological quality (percentage of germination) of this species during the first months of post-harvest is good and hence we can assume that it does not present primary or post-harvest dormancy. The nursery stage lasts 45 days and at this time the seedlings have heights greater than 25 cm and more than 8 leaves so it is considered that it is when the transplant should be done in the field. The daily growth rate was higher between 17 and 21 days (2.38 cm), which is significant, since it is considered as one of the premises that shrub species must possess for their successful establishment in pasture ecosystems. The sexual propagation allows to obtain greater benefits such as: greater genetic variability and plants with more developed radical systems (pivoting root). The results contribute to the contribution to the knowledge of the botanical seed germination of Tithonia diversifolia, Hemsl. Gray, as well as the morpho-structural behavior of the seedlings during the nursery stage.
Keywords: shrubs, growth, nursery
Tithonia diversifolia (Hemsl.) pertenece a la familia Asteraceae la cual presenta una gran diversidad de especies a nivel mundial. La mayoría de los estudios que se han realizado sobre la caracterización de las semillas y la germinación de estas plantas le corresponde a otras especies de este género, sobre todo para su utilización en proyectos de restauración (Lesica y Allendorf (1999) y McKay et al (2005).
La utilización de semilla botánica constituye un reto, como una alternativa viable, para lograr disminuir los costos de establecimientos y alcanzar una mayor generalización de esta especie para su uso como forraje en sistemas silvopastoriles.
Romero et al (2014) en Colombia informan las primeras experiencias de la utilización de la propagación sexual de esta especie y describen una técnica para este procedimiento, con la cual se obtienen cerca de 17 000 plántulas por kilogramo de semilla. Gallego et al (2017) recomiendan el uso de plantas obtenidas mediante semilla sexual por siembra directa en almácigos como método para lograr un buen establecimiento. Recientemente, Ruiz et al (2018) mostraron la capacidad de germinación de diferentes materiales de esta especie así como, incita a desarrollar trabajos futuros donde se profundice en los factores que intervienen en la producción de semilla de esta planta, con vistas a aumentar la cantidad y calidad de este recurso.
El presente trabajo tiene como propósito contribuir al conocimiento de la germinación de las semillas de Tithonia y evaluar algunos indicadores morfológicos durante la etapa de vivero.
La investigación se desarrolló en condiciones de laboratorio y condiciones controladas de campo en el Departamento de Pastos del Instituto de Ciencia Animal, Mayabeque, Cuba. Se desarrollaron dos experimentos: en el primero se evaluó el porcentaje de germinación de la semilla gámica de Tithonia diversifolia (Hemsl.) en placas Petri en el Laboratorio; en el segundo experimento se evaluó el porcentaje de germinación, pero en este caso en bolsas bajo condiciones de vivero.
Se usaron semillas del material vegetal de la colecta #10 del banco de germoplasma del Departamento de Pastos y Forrajes del ICA propuesta por Ruiz et al (2017) para su utilización en sistemas de pastoreo. La cosecha se realizó en los campos de semilla de la Estación Experimental “Miguel Sistach Naya” del ICA, en noviembre del 2017, Las semillas se procesaron y permanecieron almacenadas en condiciones de laboratorio hasta el momento de realizar la investigación en marzo del 2018.
En placas Petri con sustrato de algodón se montaron las pruebas de germinación. Se utilizó un diseño de bloques al zar con cuatro repeticiones donde cada placa constituye una réplica. Se montaron 100 semillas por placa y las evaluaciones se realizaron a los 5, 10, 15 y 22 días. Se determinaron las variables germinación (G) y el tiempo medio de germinación (TMG). Se evaluó el número de semillas germinadas durante un mes, tiempo recomendado para las pruebas de germinación (Baskin y Baskin1998). Se consideró que las semillas estuvieron germinadas cuando presentaron una radícula de al menos 2mm de largo. La variable de respuesta evaluada fue el porcentaje final de germinación.
Se colocaron bolsas de polietileno negro de 1 litro, donde se depositó un sustrato compuesto por 70% de suelo franco limoso y 30% de materia orgánica (estiércol bovino tratado). Se utilizaron 150 bolsas donde se sembraron 10 semillas en cada una.
Todas las bolsas recibieron riego diario, manual, para mantener la humedad del suelo. No se aplicó enraizador ni fertilizante químico. La distribución de las bolsas se realizó de forma aleatoria, para así evitar la posible influencia del sombreado en partes específicas del área y los cambios de la intensidad solar, en función de las horas del día. Las mediciones se realizaron con una frecuencia de 10, 17 y 21 días. Los indicadores morfo-estructurales evaluados fueron altura de la planta (medida con regla graduada desde la base hasta la punta del ápice), número de hojas y tasa de crecimiento (incremento de la altura en cada muestreo).
Se determinó la tasa de crecimiento mediante la fórmula TC = (S2-S1)/ T donde S1=Altura inicial, S2=Altura final y T equivale al número de días transcurridos entre mediciones (Huntd et al 2002).
A los 21 días de la siembra se realizó un raleo en cada bolsa para dejar solamente dos plántulas y se realizó un muestreo seleccionando 32 plántulas para determinar otras variables tales como: altura, altura de las hojas cotiledóneas y el largo de las raíces.
Se realizó estadística descriptiva para cada muestreo considerando como estadístico de posición media y de dispersión coeficiente de variación y desviación estándar, así como sus mínimos y máximos. Para el análisis de los datos se utilizó en paquete estadístico Infostat versión.2012 (Di Rienzo et al 2012). Se realizó el análisis de comparación de proporciones (chi-cuadrado) mediante el estadístico ComparPro versión 1 (Font et al (2007) a la variable porcentaje de germinación.
Los resultados indican que la calidad fisiológica (porcentaje de germinación) de esta especie durante los primeros meses de pos cosecha es buena por lo que podemos asumir que no presenta latencia primaria o latencia pos cosecha (como también se le conoce según Popinigis (1985)). Existen criterios divergentes sobre la viabilidad y latencia de la semilla de Tithonia. Peters et al (2002) señalan que generalmente las semillas de esta especie presentan baja viabilidad en su germinación. Varios autores así lo confirman (Angelovici et al 2010; Saavedra et al 2011; Saavedra 2016)); sin embargo, en los resultados de este trabajo no se puso de manifiesto esta característica. En Cuba, Ruiz et al (2018) demostraron la variabilidad de la germinación de 29 materiales vegetales, colectados en la región centro y occidente del país. En este caso el material 10 presentó los menores valores de germinación, por debajo del 10 %, lo cual difiere de nuestros resultados.
Los porcentajes de germinación obtenidos (Figura 1), en ambas condiciones (bolsas y placas Petri; Foto 1) fueron superiores a los obtenidos en otros trabajos similares. En Nigeria y Zambia hay reportes que afirman que la germinación no supera el 30% (Agboola et al 2006; Muoghalu and Chuba 2005); otros autores señalan rangos entre 18 y 53 % (Yang et al 2012).
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| Foto 1. A) Comportamiento de Tithonia bajo condiciones de vivero. B) Prueba de germinación en placas Petri |
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| Figura 1. Porcentaje de germinación de semilla gámica de Tithonia diversifolia (Hemsl); A) en placas Petri; y B) en bolsas |
Estudios realizados en China (Wang et al 2008) demuestran la variabilidad de la reproducción gámica de esta especie, en cinco regiones de la provincia de Yunnan. Estos autores determinaron los mayores rangos de germinación (29.5-55.5 %) con temperaturas entre los 20 -30 C°. Nuestros resultados coinciden con los de este trabajo respecto al que, la mayor germinación ocurre entre los primeros cinco a diez días para ambas condiciones estudiadas.
Con el objetivo de incrementar el porcentaje de germinación de esta especie Akinola et al (2000) en Nigeria evaluaron diferentes métodos de tratamientos de la semilla (inmersión de las semillas en agua a diferentes temperaturas, ácido sulfúrico y peróxido de hidrogeno al 10 %) y lograron porcentajes de germinación de más del 65 % con los tratamientos de agua caliente.
El porcentaje de germinación total de las bolsas (43,7 %) estuvo por debajo de las placas (54,9%), de ahí la importancia de realizar las pruebas a todos los lotes de semilla antes de la siembra para poder ajustar la dosis de semilla en función del porciento real de germinación. En nuestro caso los experimentos se montaron al unísono.
Conociendo los resultados de esta investigación y demás trabajos que existen en la literatura de este tema, como por ejemplo: estudios sobre la citogenética (Alcorces et al 2007)) y la caracterización de la estrategia reproductiva de esta especie (que en los aquenios se produce entre un 15 y 26% de fruto vano y entre 50 y 62% de semilla no viable; tan solo entre el 18 y 22% de la semilla producida tiene la capacidad de germinar) es que consideramos necesario determinar el mejor momento de cosecha de esta especie para disminuir el deterioro fisiológico de la semilla en el campo y así obtener el mayor número de semillas viables. En este sentido otros estudios realizados, en otras especies de este mismo género, así lo demuestran (Melo et al (2007).
Recientemente Padilla et al (2018) estudiaron el mejor momento de cosecha de T. diversifolia material vegetal 16 y según sus resultados el mismo se produce cuando las cabezuelas se colectan en el estadio de brácteas verdes sin pétalos o en el estadio de cabezuelas con brácteas y pedúnculos secos. En estos estadios se obtiene un mayor porcentaje de semillas viable y de SPG por cabezuela.
En las figuras 2 y 3 se indica el comportamiento de algunas variables relacionadas con la morfo estructura de las plántulas de Tithonia durante los 45 días que duró su etapa de vivero. La tithonia tuvo una tasa de crecimiento lineal en altura y número de hojas desde 17 hasta 45 días germinados.
Los estadígrafos de dispersión de las variables altura de las plántulas y el número de hojas, muestran un incremento de la variabilidad en la medida que se incrementa el tiempo de evaluación, sin embargo la variación comienza a disminuir después de los 30 días.
La altura que alcanzaron las plántulas a los 45 días (28,9 cm) fue inferior a los resultados obtenidos en investigaciones realizadas en Colombia, donde Sanabria y Ávila (2015) determinaron valores de 45,5 cm para igual período de evaluación. Estos autores determinaron alturas de las plántulas de 13,3 cm a los 14 días después de sembradas y las mediciones se realizaron hasta los 60 días donde las plantas alcanzaron 69,7 cm de altura.
Según Thompson (1985) la altura inicial de las plántulas se correlacionan de forma positiva con el crecimiento en altura después de la plantación. Aspecto este muy importante para lograr valores de supervivencia elevados. Estudios realizados por Medina et al (2010) demostraron la diferenciación intrínseca, que se produce durante la etapa de vivero, de un grupo de especies arbustivas que se utilizan en la alimentación animal. De ahí la importancia de determinar el comportamiento de esta especie durante esta etapa de desarrollo de la planta.
Como se puede observar ya a los 45 días las plántulas poseen alturas superiores a los 25 cm y más de 8 hojas por lo que consideramos que es en este momento en que se debe realizar el trasplante al campo ya que por las características de flexibilidad que poseen los tallos de esta especie no es recomendable esperar más tiempo para evitar pérdidas por fraccionamiento de los mismos. Además a partir de este momento comienzan a aparecer las ramas laterales (Foto 2).
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| Figura 2. Crecimiento en altura de las plantas de Tithonia diversifolia bajo condiciones de vivero |
Figura 3. Crecimiento en número de hojas de las plantas de Tithonia diversifolia bajo condiciones de vivero |
Los estadígrafos de dispersión (tabla 1) de algunas variables evaluadas en el momento de realizar el raleo a los 21 días muestran que es éste el momento apropiado para evitar la remoción de las plantas que deben permanecer en la bolsa. El comportamiento del largo de las raíces de las plántulas (foto 2) indica que a partir de este momento se puede producir una mayor competencia entre las plántulas.
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Tabla 1.
Caracterización de las plántulas de Tithonia a los 21 días
de establecidas |
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Estadígrafos |
Altura, |
Altura de las hojas |
Largo de |
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Medias |
15,4 |
3,15 |
3,71 |
|
Máximo |
19 |
4 |
7 |
|
Mínimo |
12 |
2 |
2 |
|
DE |
1,68 |
0,55 |
1,06 |
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CV |
10.9 |
17.5 |
28.5 |
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| Foto 2. Plántulas de T. diversifolia. A) Sección del tallo de una plántula en el momento que comienza a desarrollar las ramas laterales. B) Plántulas con sistema radical, 21 días después de la siembra |
Se comprueba que las semillas de Tithonia no presentan latencia tres meses después de ser cosechadas. El comportamiento de esta especie bajo condiciones de vivero es adecuado y permite obtener plántulas vigorosas listas para su trasplante directo al campo a los 45 días de sembradas. Se considera la forma de propagación sexual como la más pertinente, ya que permitirá obtener mayores beneficios tales como variabilidad genética y plantas con sistemas radicales más desarrollados (raíz pivotante), lo cual les otorgará la capacidad de enfrentarse a condiciones ambientales y edáficas adversas y cambiantes durante toda su vida, principalmente en las primeras semanas de establecimiento, y permitirá el desarrollo de plantas más vigorosas.
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Received 14 March 2019; Accepted 18 April 2019; Published 1 May 2019