Existen varios criterios de selección de semillas de...
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1 1. INTRODUCCIÓN En el último tiempo la industria de semillas ha crecido considerablemente a nivel mundial, convirtiéndose en una alternativa rentable para muchos países; específicamente en Chile las exportaciones de la industria de semillas en el año 2003 alcanzaron los US$176.200.000 (SNA, 2003). Esto lleva a nuevos desafíos con el fin de obtener un producto de calidad que sea competitivo y que se adecue a las exigencias de los consumidores. WATKINS (1998) establece que los componentes de la calidad de las semillas más importantes son: el porcentaje de germinación, la pureza física, pureza genética, sanidad y el vigor. Se pueden encontrar muchas evaluaciones que miden los parámetros antes mencionados, ya sea a nivel de laboratorio o en el campo, de los cuales el vigor se ha convertido en un parámetro difícil de evaluar e interpretar. Uno de los problemas es que no existe una relación exacta entre los resultados de laboratorio y los obtenidos en el campo, ya que un lote de semillas puede tener un alta germinación en laboratorio pero en el campo su emergencia es baja y las plántulas producidas son de mala calidad. En estos resultados pueden estar involucrados muchos factores tanto externos (condiciones ambientales) (WATKINS, 1998; DELOUCHE, 1980) como internos (propios de la semilla) (ABDUL-BAKI, 1980; DICKSON,1980).
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1. INTRODUCCIÓN
En el último tiempo la industria de semillas ha crecido considerablemente
a nivel mundial, convirtiéndose en una alternativa rentable para muchos
países; específicamente en Chile las exportaciones de la industria de
semillas en el año 2003 alcanzaron los US$176.200.000 (SNA, 2003). Esto
lleva a nuevos desafíos con el fin de obtener un producto de calidad que sea
competitivo y que se adecue a las exigencias de los consumidores.
WATKINS (1998) establece que los componentes de la calidad de las
semillas más importantes son: el porcentaje de germinación, la pureza física,
pureza genética, sanidad y el vigor.
Se pueden encontrar muchas evaluaciones que miden los parámetros antes
mencionados, ya sea a nivel de laboratorio o en el campo, de los cuales el
vigor se ha convertido en un parámetro difícil de evaluar e interpretar. Uno de
los problemas es que no existe una relación exacta entre los resultados de
laboratorio y los obtenidos en el campo, ya que un lote de semillas puede
tener un alta germinación en laboratorio pero en el campo su emergencia es
baja y las plántulas producidas son de mala calidad. En estos resultados
pueden estar involucrados muchos factores tanto externos (condiciones
ambientales) (WATKINS, 1998; DELOUCHE, 1980) como internos (propios
de la semilla) (ABDUL-BAKI, 1980; DICKSON,1980).
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Existen varios criterios de selección de semillas de acuerdo a su calidad.
Esta selección puede ser por peso, tamaño, apariencia o defectos.
Muchas veces se puede subestimar el potencial de las semillas, tanto para
las que pertenecen a la fracción de descarte como aquellas que se
comercializan, pero se puede recurrir a otras evaluaciones con el fin de
determinar la condición de un lote de semillas.
De acuerdo a lo expuesto anteriormente, en el presente estudio se plantean
los siguientes objetivos:
1. Evaluar el vigor y germinación en semillas y plántulas de pimentón
(Capsicum annuum L.) de diferente calidad, tanto en el campo como
en laboratorio.
2. Analizar las pruebas de vigor y germinación que pueden predecir el
comportamiento de las semillas de pimentón de diferente calidad en el
campo.
3. Cuantificar en el campo el comportamiento de las plántulas
provenientes de semillas de diferente calidad sometidas a dos
condiciones ambientales.
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2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
2.1 Definición de vigor en semillas:
El vigor en semillas tiene muchas definiciones, según MCDONALD (1980) es
la suma total de aquellas propiedades que determina el nivel potencial de
actividad y comportamiento de la semilla o partida de semillas durante la
germinación y la emergencia de plántulas.
Vigor es una característica fisiológica determinada por el genotipo y
modificada por el ambiente, que gobierna la capacidad de una semilla para
producir rápidamente una plántula en el suelo y el límite en el cual la semilla
tolera una gama de factores ambientales. La influencia del vigor puede
persistir a través de la vida de la planta y afectar la producción (PERRY,
1972).
Por otro lado según la AOSA (2002) señala que el vigor de la semilla incluye
procesos y reacciones bioquímicas durante la germinación con reacciones
enzimáticas y actividad respiratoria, velocidad y uniformidad de la
emergencia y crecimiento de las plántulas en el campo, la habilidad de las
plántulas para emerger bajo condiciones de campo desfavorables.
Según la AOSA (1983) existen muchos factores que causan variaciones en
el nivel de vigor de las semillas, entre los factores más importantes están:
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a) Constitución genética
b) Ambiente y nutrición de la planta madre
c) Madurez del fruto al momento de cosecha
d) Tamaño y peso de la semilla
e) Integridad mecánica
f) Deterioración y envejecimiento
g) Presencia de patógenos
2.2 Pruebas de vigor y otras evaluaciones:
Una prueba de vigor es un conjunto de análisis acerca de un lote de semillas
que dan a conocer el potencial de emergencia en el campo (HOFFMASTER ,
2002).
El objetivo de las pruebas de vigor es determinar aquellos lotes de semillas
que son capaces de germinar en el campo en forma rápida y uniforme con
un alto porcentaje de emergencia bajo condiciones ambientales
desfavorables (AOSA, 1983).
Según la AOSA (2002), la pruebas de vigor se pueden agrupar en tres
categorías generales:
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1) Crecimiento de las plántulas: se realizan evaluaciones en plántulas, tales
como: clasificación del vigor en plántulas (fuertes y débiles), tasa de
crecimiento y velocidad de germinación.
2) Pruebas de estrés: simulan las condiciones de stress a las cuales están
sometidas las semillas en el campo, dentro de estas se tienen: prueba de
envejecimiento acelerado, prueba de frío, prueba de germinación con frío y la
prueba de estrés osmótico .
3) Pruebas bioquímicas: se basan en los cambios bioquímicos que se inician
con la germinación de las semillas. Entre estas pruebas están las de:
tetrazolio, conductividad eléctrica, respiración, actividad de la enzima
glutámico ácido descarboxilasa (GADA) y contenido de ATP.
2.2.1Prueba de conductividad eléctrica
Está basada en una modificación de la resistencia eléctrica, causada por la
lixiviación de electrolitos, cuando la semilla se sumerge en agua destilada por
un determinado período de tiempo (DURAN y NAVAS, 2000).
Un lote de semillas que presenta mayor conductividad es aquel que presenta
mayor permeabilidad de las membranas y por lo tanto un menor vigor. Una
de las causas importantes en las diferencias de vigor en las semillas es la
integridad de las membranas celulares, que está dada por cambios químicos
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deteriorativos y/o rotura física, la diferencia de vigor puede ser determinada
indirectamente midiendo la lixiviación de electrolitos con una prueba de
conductividad (MATTHEWS y POWELL, 1986; POPINIGIS , 1975b).
Según la AOSA (1983), las semillas pueden reparar las membranas durante
estados tempranos de la imbibición, con el cual disminuye el lixiviado de
electrolitos, esta es una característica de las semillas de alto vigor que
tienen la habilidad de reorganizar sus membranas celulares o reparar algún
daño en forma más rápida que las semillas de bajo vigor. Esto se refleja en la
prueba de conductividad en donde las semillas de mayor vigor presentan
valores de conductividad menores que las semillas bajo vigor.
La conductividad eléctrica ha sido usada como un método exitoso para
evaluar vigor en varias especies tales como maíz (Zea mays L.) (SCHMIDT
y TRACY, 1989; BEKENDAM, KRAAK y VOS, 1987), poroto (Phaseolus
vulgaris L.) (THIRAPORN, TEKANO y CHOOMSAI, 1987), porque los
resultados de conductividad se correlacionaron con el comportamiento de las
semillas en el campo. En otros casos como pimentón (Capsicum annuum
L.) (TRAWATHA et al., 1990; SUNDSTROM et al., 1986), tomate
(Lycopersicom esculentum Mill.) (ARGERICH y BRADFORD, 1989), arveja
(Pisum sativum L.) (DUCZMAL y MINICKA, 1987) y melón (Cucumis melo L.)
(PESIS y NG, 1983) no ha sido útil como una prueba de vigor, debido a que
la conductividad no se relacionó con el vigor de las semillas.
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2.2.2 Prueba de envejecimiento acelerado
El envejecimiento acelerado (EA), es un método que consiste en exponer las
semillas por cortos períodos de tiempo a dos variables ambientales: alta
humedad y alta temperatura, las cuales causan una rápida deterioración de
la semilla. Los lotes de semillas de alto vigor resistirán estas condiciones de
estrés extremas y la tasa de deterioro es baja en comparación con aquellos
lotes de bajo vigor (AOSA, 1983). Las condiciones ambientales a las cuales
estarán expuestas las semillas dependen de la especie, según las reglas de
la AOSA para el caso de Capsicum sp. se recomienda una temperatura de
41°C por 72 horas. Estas condiciones se asumen como similares a las que
ocurren durante el envejecimiento natural de las semillas.
2.2.3 Tasa de crecimiento
La tasa de crecimiento es considerada como una prueba de vigor, porque
tiene implícito dos términos que forman parte de la definición de vigor en
semillas, estos son la rápida y uniforme emergencia (AOSA,1983).
Esta prueba consiste en germinar las semillas de acuerdo a lo descrito por la
prueba de germinación y al finalizar el período se mide el largo de las
plántulas, el cual se relaciona con los días en los cual se obtuvo tal
crecimiento (AOSA, 1983).
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Cuando el resultado ha sido un crecimiento precoz, se relaciona con aquellas
semillas que logran emitir radícula antes de los 10 días y pueden ser
consideradas de buen vigor (JONES, 1996).
Para medir el deterioro en semillas de tomate, se hicieron varias
evaluaciones de las cuales la tasa de crecimiento de las radículas fue el
indicador más sensible de la pérdida de calidad de las semillas, debido a
que el meristema apical de la raíz, es el primer tejido dañado durante el
deterioro restringiendo el crecimiento longitudinal de la raíz (ARGERICH y
BRADFORD, 1989; ARGERICH, BRADFORD y TARQUIS, 1989).
Evaluando la tasa de crecimiento de las plántulas, especialmente el
crecimiento de las radículas bajo condiciones ambientales controladas, ha
sido usado exitosamente como una prueba de vigor, en un gran número de
especies vegetales de semilla pequeña como zanahoria (Daucus carota L.),
lechuga (Lactuca sativa L), radichio (Cichorium intybus L.), coliflor (Brassica
oleracea var. Botrytis L.) y cebolla (Allium cepa L.) (GENEVE y KESTER,
2001), aún cuando otros autores establecen que no tiene relación con el
comportamiento en el campo por la alta capacidad de las raíces de emitir
raíces secundarias y reestablecer el crecimiento normal de las plantas
(ARGERICH y BRADFORD, 1989).
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2.2.4 Uniformidad de crecimiento
Un lote de semillas con un alto porcentaje de semillas muertas es de baja
calidad, pero un lote con un alto porcentaje de semillas viables no significa
que tenga una buena calidad, ya que este lote posee una población de
semillas con una variabilidad la cual puede ser baja, entonces la germinación
puede ser casi simultánea, pero si la variabilidad es alta habría un amplio
rango de tiempo desde el comienzo al término de la germinación
originándose plántulas de tamaños variables (PERRY, 1982).
Esta variabilidad puede medirse y se conoce como uniformidad de
crecimiento.
2.2.5 Índice de vigor
Una prueba de vigor entrega información útil, pero para obtenerla se requiere
de tiempo e incurrir en costos, además los resultados varían de laboratorio
en laboratorio (SAKO et al., 2002) es por ello que se han usado sistemas
automáticos para realizar ciertas mediciones.
SMITH, WELCH y MCCOY (1973b), obtuvieron imágenes de plántulas de
lechuga (Lactuca sativa L.) con una cámara de video, las mediciones de
largos de raíces y totales se correlacionaron con la emergencia en el campo,
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el inconveniente fue la poca cantidad de plántulas por imagen que se podían
obtener al mismo tiempo.
Otros trabajos con imágenes obtenidas con escáner y más tarde procesadas
en el computador, se han registrado en varias especies como lechuga
(Lactuca sativa L.) (SAKO, 2000) y soya ( Glycine max (L.) Merr.)
(HOFFMASTER, 2002).
Usualmente para determinar el vigor usando la uniformidad y el crecimiento
se realizan mediciones manuales de las diferentes estructuras de las
plántulas (SAKO et al., 2002).
Existe un sistema automático que mide el vigor en semillas, el cual es fácil de
usar, económico y objetivo. Este sistema consiste en un software que analiza
imágenes de plántulas y entrega valores numéricos tales como promedios
de largos de radícula e hipocotilo, desviación estándar de largo de hipocotilo,
largo de radícula, largo total (largos de radícula más hipocotilo) y la relación
entre largos de hipocotilo y radícula . Todos estos valores se ingresan a una
fórmula, la cual entrega el valor de vigor de acuerdo al crecimiento y la
uniformidad de las plántulas. Esta fórmula ha sido usada para evaluar el
vigor en lechuga (Lactuca sativa L.) y soya (Glycine max (L.) Merr.) (SAKO
et al., 2002).
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2.3 Calidad en semillas:
Según POPINIGIS (1975a) la calidad de una semilla comprende tanto
atributos físicos, genéticos, fisiológicos y sanitarios que afectan la capacidad
de originar plantas de alta productividad.
2.3.1 Color y apariencia de la semilla
Las semillas más oscuras en algunos cultivos como arveja (Pisum sativum
L.) y poroto (Phaseolus vulgaris L.) han mostrado más resistencia a
organismos que atacan las raíces (DICKSON, 1980).
Semillas de pimentón (Capsicum annuum L.) de testa más oscura, se les
denomina fuera de tipo, presentan un gran desorden divisional, por lo que
son incapaces de formar la estructura embrionaria propia produciéndose lisis
celular (JONES, 1996).
El color de la semilla podría indicar un grado de deterioro, semillas de trébol
(Trifolium sp) y alfalfa (Medicago sativa L.) más oscuras presentaron un bajo
vigor y una baja germinación (POPINIGIS, 1975a).
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Se han observado daños visibles en semillas de algunas leguminosas
como la ruptura de las testas, la ruptura de los cotiledones causada por el
daño mecánico (DICKSON, 1980).
2.3.2 Tamaño de la semilla
Este es un factor que puede afectar el comportamiento de la semilla, así por
ejemplo, aquellas más pequeñas tienen una menor germinación y un vigor
más bajo (POPINIGIS, 1975a).
En fréjol (Phaseolus vulgaris L.), las semillas de calibres más grandes
obtuvieron un mayor porcentaje de germinación, menores pérdidas en la
emergencia y plantas con un vigor más alto en comparación con las semillas
de menor calibre (FAIGUENBAUM y ROMERO, 1989).
Semillas de pimentón (Capsicum annuum L.) de mayor tamaño originan
plántulas de mayor altura que las semillas pequeñas y medianas, el
crecimiento extra, se debe a las reservas adicionales que estuvieron
disponibles antes del desarrollo de la raíz en el caso de las semillas más
grandes (COCHRAN, 1974).
La velocidad de emergencia en plántulas de trigo no se vio afectada por el
tamaño de la semilla, en cambio la altura de plántulas fue mayor en aquellas
provenientes de semillas más grandes (ILLANES, 1987).
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Las plántulas de brócoli (Brassica oleracea L. var. Italica) de semillas
grandes crecen más rápidamente y las futuras plantas producen más
flores en comparación con aquellas que provienen de semillas más
pequeñas ( HEATHER y SIECZKA, 1991).
En semillas de Brassicas sometidas a deterioración controlada las pequeñas
tuvieron un vigor bajo en comparación a las grandes, esto se debe a que en
las semillas pequeñas, el ingreso de agua es más rápido en condiciones de
alta humedad provocando un envejecimiento o una expresión temprana de
los efectos de la deterioración (POWELL y MATTHEWS, 1994).
Según SHANMUGANATHAN y BENJAMIN (1992) en repollo (Brassica
oleracea L. var. Capitata) el tamaño de la semilla afectó el peso total de la
materia seca de las plántulas, siendo más livianas aquellas que provenían de
las semillas más pequeñas, pero el tamaño no afecto el peso de la materia
seca dividida en peso de raíces, hipocotilo y cotiledón, tampoco el tiempo de
emergencia de las plántulas.
2.3.2 Peso de la semilla
En soya (Glycine max (L.) Merr.)las plántulas provenientes de semillas más
pesadas tienen una tasa de crecimiento mayor que aquellas plántulas de
semillas más livianas. La ventaja de las semillas pesadas es su alto
contenido de reservas cotiledonales, lo cual les confiere la habilidad de
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entregar la energía para el crecimiento de las plántulas a una mayor tasa
(QUI, MOSJIDIS y WILLIAMS, 1994).
Según HARTMAN y KESTER (1995), la acumulación de reservas comienza
cuando la semilla ha alcanzado su tamaño completo, esta acumulación
causa un aumento en el peso seco de las semillas. Si este proceso se
realiza en forma adecuada se obtienen semillas de alta calidad que son las
de mayor peso. Así las semillas más pesadas son las que contienen más
reservas por lo que originan plántulas de mayor vigor.
Si el proceso de acumulación de reservas no se efectúa en forma adecuada
las semillas serán delgadas y livianas, por un menor contenido de materiales
de reserva (HARTMAN y KESTER, 1995).
2.3.4 Deterioro de las semillas
Existen muchas expresiones fisiológicas del deterioro de las semilla, entre
ellas están: alteraciones en el color, lenta germinación, menor tolerancia a
las condiciones desfavorables durante el proceso de germinación,
disminución en el crecimiento de las plántulas y de la germinación, aumento
de las plántulas anormales (OBRADOR, 1982).
Lotes de semillas de cebollas almacenados a altos contenidos de humedad
(25%), disminuyeron el deterioro, esto se explica en términos de la activación
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de mecanismos de reparación a altos contenidos de humedad, los cuales
contrarrestan el daño subcelular que ocurren durante la deterioración natural
(WARD y POWELL,1983) .
Cuando en las semillas deterioradas se muestra un retraso en la emergencia,
pero más tarde en el campo se obtienen similares tasas de crecimiento y
producción, se debe a que en el meristema de la radícula, las raíces
secundarias se pueden diferenciar y reemplazar a las raíces primarias,
reestableciendo el crecimiento normal de las plántulas (ARGERICH y
BRADFORD, 1989).
El deterioro también esta relacionado con las mutaciones y aberraciones
cromosomales que afectan la pérdida de vigor y viabilidad, así la
estimulación en semillas envejecidas a la replicación de ADN durante la
imbibición reestablecería las actividades metabólicas (LANTERI et al., 1996).
2.4 Calidad de planta madre:
Existe cierta relación entre la fertilización que se realice a la planta madre y
la calidad de las semillas provenientes de ella, así las semillas que provienen
de plantas que recibieron una menor fertilización son de bajo vigor (JONES,
1996).
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Según MARURI (1994), el vigor de la planta dado por la cantidad de brotes
no afecta el número de semillas comerciales por gramo ni al porcentaje de
germinación.
La cantidad de frutos que tenga la planta al momento de ser hibridada afecta
la calidad de las semillas, se producen semillas vanas que se caracterizan
por ser livianas al no tener materiales de reserva en su interior (MARURI,
1994).
El incremento de las temperaturas diurnas y nocturnas durante el llenado de
la semillas, puede afectar el tamaño de éstas pero no necesariamente se
reduce el vigor y el porcentaje de germinación (GIBSON y MULLEN, 1996).
2.5 Calidad de plántulas en el campo:
En plantas de pimentón (Capsicum annuum L.) la altura del tallo, el largo de
los internudos, el diámetro del tallo, el área foliar, el conteo de hojas e
internudos, el volumen de planta y el número de hojas expandidas están en
función de las temperaturas diurnas y nocturnas (SI y HEINS, 1996).
Las plántulas ideales para el transplante son aquellas que tienen un alto
peso seco, un tallo grueso e internudos cortos. Tales plántulas son fáciles de
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transplantar en el campo y más tolerantes a los estrés del transplante, que
las plántulas con un bajo peso seco, tallos delgados e internudos cortos.
Para obtener las plántulas antes mencionadas se recomienda una
temperatura diurna entre 18-20°C y una temperatura nocturna de 22 a 26 °C
(SI y HEINS, 1996).
La temperatura del aire y del suelo tienen un marcado efecto sobre el
desarrollo y floración de las plantas de pimiento, cuando la temperatura
disminuye, el desarrollo también disminuye, mostrando que altas
temperaturas del suelo y de la noche reducen el número de hojas desde el
estado de cotiledón hasta la floración (SI y HEINS , 1996).
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3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Ubicación del ensayo
Las pruebas de laboratorio se llevaron a cabo en el laboratorio de semillas
de la Facultad de Agronomía perteneciente a la Pontificia Universidad
Católica de Valparaíso, ubicada en la ciudad de Quillota. Las mediciones en
el campo se realizaron en invernaderos pertenecientes a la misma
Universidad.
3.1.1 Material experimental
Se usaron cinco variedades de semilla de pimentón (Capsicum annuum L.),
pertenecientes a la empresa de semillas PIGA. Las cuales fueron obtenidas
en cuatro localidades distintas (Cuadro 1), de la cosecha 2003.
3.2 Tratamientos
Los tratamientos provenían de las diferentes separaciones de calidad que
realizó la empresa, en las cuales se distinguieron separaciones por color
(negras, blancas, blossom), tamaño, apariencia (arrugadas, rotas) y peso
(livianas, flotación) todas ellas correspondían a la fracción de descarte. Las
semillas negras tenían toda la testa oscura a diferencia de las con blossom
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que presentaban sólo áreas de la testa más oscuras. El bajo peso de las
semillas con flotación se asociaba a la presencia de semillas vanas, en
cambio el bajo peso de las livianas se debía al pequeño calibre de éstas.
Así variedad PM 982 estuvo compuesta por semillas negras y blancas , que
se obtuvieron al separar por color la muestra de semillas con flotación; la
variedad PM 042 se componía de semillas con flotación ; la variedad 094 de
semillas livianas , con flotación ; la variedad 4p 150 semillas arrugadas , con
blossom y flotación ; la variedad OP estuvo compuesta de semillas negras ,
blancas obtenidas de la separación de la muestra de semillas negras
livianas , y semillas de calibre dos. Los testigos correspondieron a la
variedad pero sin problemas en la calidad de las semillas .
CUADRO 1. Identificación de las variedades de pimentón de diferentes
calidades obtenidas durante la temporada 2003.
Variedad Calidad de semilla Localidad Sin problemas Cabildo
PM 982 Flotación Cabildo PM 042 Sin problemas Limache
Flotación Limache Sin problemas Quillota
094 Livianas Quillota Flotación Limache Sin problemas Quillota
4p 150 Arrugadas Quillota Blossom Quillota Flotación Quillota Sin problemas Melipilla
OP Negra liviana Melipilla Calibre 2 Melipilla
3.3 Análisis de características físicas en semillas:
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Para el cálculo de las características biométricas de las semillas, se usaron
muestras de 25 semillas, con cuatro replicas por tratamiento. Las imágenes
se obtuvieron con un escáner H.P. 4750 c. El fondo utilizado fue de color
azul el cual hizo contraste con el color de las semillas.
Estas imágenes se analizaron con el software SigmaScanPro 5.0, el cual
entregó los resultados de área, perímetro, volumen, ancho, largo e intensidad
de color de cada semilla.
Además se pesaron muestras de 100 semillas con cuatro réplicas por
tratamiento. Se calcularon los pesos promedios con la respectiva desviación
estándar.
3.4 Prueba de germinación:
En placas petri se sembraron 25 semillas sobre papel absorbente en dos
capas, por cada tratamiento se usaron cuatro réplicas. Estas se mantuvieron
en oscuridad por 14 días a 25°C en una cámara de germinación Memnert. Se
consideró aquellas plántulas normales emergidas a los 14 días luego de la
siembra, en relación con el total de las semillas sembradas (AOSA, 1992).
Además se obtuvieron los siguientes porcentajes:
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a) Porcentaje de plántulas anormales: este se estimó según las reglas de la
AOSA (2002), se consideró plántula anormal aquella que tenía el hipocotilo
enrollado, sin raíces y plántulas con la testa adherida a los cotiledones. Esto
se midió a los 14 días después de la siembra (AOSA, 1992).
b)Porcentaje de semillas muertas: corresponde al porcentaje de semillas que
no germinó al día 14, según las reglas de la AOSA (1992).
3.5 Pruebas de vigor y otras evaluaciones:
3.5.1 Prueba de envejecimiento acelerado
En frascos cerrados herméticamente los cuales contenían 40 ml de agua
destilada, se colocaron 50 semillas sobre una malla para evitar el contacto
de éstas con el agua , se usaron dos frascos por tratamiento, estos se
llevaron a una cámara de envejecimiento acelerado en donde las semillas
fueron envejecidas a una temperatura de 41°C y una humedad
aproximada del 100% por 72 horas. Al finalizar el tiempo de envejecimiento
a las semillas se les midió el contenido de humedad, con un analizador de
humedad electrónico SMO 01, cuando el contenido de humedad estuvo
entre 40-45% (AOSA, 1992) las semillas se sembraron en placas petri y se
siguió el mismo procedimiento de la prueba de germinación.
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3.5.2 Prueba de conductividad eléctrica
Para la medición del lixiviado de electrolitos, se usó una muestra de 10
semillas por tratamiento. Se utilizaron cuatro réplicas por tratamiento. Las
semillas se remojaron en 20 ml de agua destilada por un período de 24 hr .
La conductividad se midió con un conductivímetro Schott CG 855,
obteniéndose lecturas cada una hora las primeras ocho horas y la última
lectura se hizo a las 24 hr de remojo ( FERNÁNDEZ, JOHNSTON y MUÑOZ,
1989).
3.5.3 Tasa de crecimiento
Se calculó en base al crecimiento diario de las plántulas hasta los 14 días
después de siembra. Se usó la siguiente fórmula:
TC= L (1)
t
donde, L corresponde al largo del hipocotilo en cm y t son los días desde
siembra hasta el conteo.
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3.5.4 Índice de vigor
En cajas plásticas se sembraron 50 semillas sobre tres capas de papel filtro,
con 25 ml de agua destilada, se usaron dos cajas por tratamiento. Las
semillas fueron dispuestas en dos líneas paralelas con 25 semillas en cada
línea. Las cajas se colocaron dentro de una cámara de germinación con una
inclinación aproximada de 85° con respecto a la horizontal, estas
permanecieron en oscuridad a 25°C por cuatro días. Las plántulas obtenidas
se escanearon y las imágenes se analizaron con el programa SigmaScanpro
5.0, con el cual midieron largos totales, largos de radícula e hipocotilo, estos
se usaron para calcular el índice de vigor de acuerdo a la fórmula de
SAKO et al. (2002), en donde:
Vigor = PC∗crecimiento + PU∗uniformidad
Crecimiento = min(Ph ∗lh + Pr ∗ lr,1000)
Uniformidad = max(1000-(P ∗ Ph + P ∗ Sr + P ∗ Stotal+ P∗ Sr/h)- Pd ∗ n°semillas
muertas)
En donde lh y lr, correspondieron a los largos promedios de hipocotilo y raíz;
Sh, Sr , Stotal y Sr/h , fueron las desviaciones estándar del largo de hipocotilo,
largo raíz, largo total y la relación del largo raíz/hipocotilo. Los P
corresponden a los porcentajes de ponderación de cada variable que se
usó.
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3.5.5 Peso fresco y peso seco
Estos se midieron a los 14 días después de la siembra, se tomaron en
cuenta el peso de los tallos, raíz y cotiledones.
El peso de la materia seca se obtuvo después de tener las muestras durante
65 horas a 70°C . Ambos pesos se obtuvieron en plántulas provenientes de
semillas envejecidas y no envejecidas.
3.6 Ensayo de campo:
Este se llevó a cabo en los invernaderos situados en al Facultad de
Agronomía de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. En speedlings
se sembraron 80 semillas por tratamiento, se uso tierra de hoja como
sustrato. Una vez que las plántulas cumplieron 15 días desde siembra a
emergencia, se separaron en grupos de cuarenta plántulas por tratamiento;
un grupo se dejó en el campo a una temperatura aproximada de 25°C y
22.000 lux de intensidad lumínica, el otro grupo de plántulas se llevó a una
cámara Marconi MA 403 a 15 °C con condiciones de luz artificial (11.050 lux)
en un ciclo de 10 horas de luz y 14 de oscuridad, simulando una condición de
invierno. En ambos casos las plántulas permanecieron 30 días en los
respectivos tratamientos, en ese momento a las plántulas se les midió el
largo de raíz e hipocotilo.
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3.6.1 Plantas útiles al transplante
3.6.1.1 Porcentaje emergencia final
Corresponde a la relación entre el número de semillas sembradas y el
número de plántulas emergidas, una vez que la emergencia se hace
constante. Se usó la siguiente fórmula:
%EF = PE x 100 (2)
S
En donde, PE = Plántulas emergidas
S = Número total de semillas sembradas
3.7.1.2 Largo de raíz e hipocotilo
Una vez que las plántulas cumplieron 30 días sometidas a dos condiciones
ambientales diferentes, se les midió manualmente el largo de raíz e
hipocotilo.
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3.7 Diseño experimental
Se usó un diseño completamente al azar, tanto en los ensayos en laboratorio
como en el campo. Se utilizaron 4 réplicas por tratamiento.
Todos los datos obtenidos fueron analizados estadísticamente por medio de
un análisis de varianza. Con el fin de observar diferencias entre los
tratamientos, se usó la prueba de Tukey con un nivel de significancia
P≤0.05.
Para correlacionar los datos se usó la prueba de correlación de Pearson con
un niveles de significancia P≤ 0,05 y P≤ 0,01.
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4. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
4.1 Características físicas de las semillas
4.1.1 Peso de las semillas
De acuerdo a los datos mostrados en el cuadro 2 se puede apreciar que
existen diferencias significativas entre los distintos tratamientos para los
valores de peso. De acuerdo a las calidades de las semillas los testigos
que corresponden a los grupo de semillas sin problemas tienen los valores
más altos excepto el testigo 2 que su peso no tuvo diferencias significativas
con algunos tratamientos con problemas como las semillas arrugadas,
blancas, con blossom y livianas.
Los valores más bajos corresponden a las flotaciones , las semillas negras
y las de calibre 2. Los bajos pesos en estos casos están asociados con el
contenido de reservas en las semillas, ya que en las muestras había un alto
porcentaje de semillas vanas, delgadas y livianas caracterizadas por su
menor contenido de reservas (HARTMAN y KESTER, 1995).
28
CUADRO 2: Peso promedio de una muestra de 100 semillas de pimentón de
diferentes calidades.
Variedad Tratamiento Peso (g) Testigo 1 0,86a ± 0,10
PM 982 Blancas 1 0,77ab ± 0,06 Negras 1 0,57c ± 0,03 Testigo 2 0,70b ± 0,02
PM 042 Flotación 2 0,32e ± 0,04 Testigo 3 0,80ab ± 0,06 Livianas 3 0,74b ± 0,05
94 Flotación 3 0,70b ± 0,02 Testigo 4 0,82a ± 0,02 Arrugadas 4 0,78ab ± 0,04
4p 150 Blossom 4 0,74b ± 0,04 Flotación 4 0,52c ± 0,05 Testigo 5 0,80ab ± 0,08 Blancas 5 0,76b ± 0,02
OP Negras 5 0,67bc ± 0,02 Calibre 2 0,57c ± 0,02
Los valores promedio que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Tukey (P≤ 0,05)
4.1.2 Características biométricas de las semillas
De acuerdo a los datos del cuadro 3 el testigo 1 presenta los valores más
altos para el área, largo, ancho, perímetro y volumen de las semillas, según
los valores del cuadro 2 también estuvo en el grupo de las más pesadas.
29
Las semillas del tratamiento flotación 3 son las más pequeñas a pesar de
no ser las más livianas (Cuadro 2).
CUADRO 3. Valores promedio de área, largo, ancho, perímetro y volumen de
semillas de pimentón de diferentes calidades.
Variedad Tratamiento Área Largo Ancho Perímetro Volumen (mm2) (mm) (mm) (mm) (mm3) Testigo 1 14,1a 4,9a 3,9a 15,1a 33,9a
PM 982 Blancas 1 13,1b 4,8ab 3,9a 14,6ab 30,0b Negras 1 12,4bd 4,7b 3,7b 13,5de 26,7c
PM 042 Testigo 2 12,5bd 4,3c 3,7b 13,5de 27,2c Flotación 2 12,2d 4,4ce 3,8ab 13,8de 28,2bc Testigo 3 13,9ab 4,6be 3,4c 14,4ab 26,6c
94 Livianas 3 12,5bd 4,4ce 3,8ab 13,8de 29,1bc Flotación 3 11,6d 4,1d 3,6b 13,14e 24,6c Testigo 4 13,1b 4,7b 3,8ab 14,4ab 32,8ab
4p 150 Arrugadas 4 12,1d 4,2cd 3,6b 13,1e 25,2c Blossom 4 12,6bd 4,5be 3,9a 14,1bd 31,2ab Flotación 4 12,9bd 4,5be 3,8ab 14,1bd 29,6bc Testigo 5 12,1d 4,3cd 3,7b 13,6de 26,9c
OP Blancas 5 12,0d 4,3cd 3,8ab 13,9de 27,8bc Negras 5 11,7d 4,1d 3,8ab 13,7de 27,0c Calibre 2 11,9d 4,2cd 3,8ab 13,4de 26,5c
Los valores promedio que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Tukey (P≤ 0,05)
30
En el caso del testigo 2 y 5 tienen valores de tamaño menores que los
tratamientos con problemas, además el peso de éstas no se diferencia de
algunos tratamientos con problemas (Cuadro 2) .
De las semillas con problemas las blancas 1 presenta los mayores valores de
tamaño siendo superada sólo en volumen por las semillas con blossom.
4.2 Prueba de germinación:
En el Cuadro 4, se muestran los porcentajes de germinación, plántulas
anormales y semillas muertas medidos al día 14 . De todos los tratamientos
el testigo 1 presenta los mejores porcentajes, con un 69% de germinación y
sólo un 3% de semillas muertas, siendo la más pesada y la de mayor tamaño
(Cuadro 2 y 3) lo que se asocia con su buena respuesta a la prueba de
germinación (FAIGUENBAUM y ROMERO, 1989).
Los testigos 4 y 2 se comportaron de forma similar que aquellos grupos de
semillas con problemas en la calidad. El testigo 2 presentó valores bajos
tanto para el peso como para el tamaño (Cuadro 2 y 3) , que podrían influir
en los bajos resultados de la prueba de germinación (POPINIGIS 1975b). El
testigo 4 se considera liviana y grande (Cuadro 2 y 3), la respuesta
obtenida podría deberse al peso y a la alta proliferación de hongos que lo
afectó durante el desarrollo de las prueba, en donde la sanidad está entre los
factores que determinan la calidad de las semillas (POPINIGIS, 1975a).
31
CUADRO 4. Porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas
muertas medidos al día 14, en semillas de pimentón
de diferentes calidades.
Variedad Tratamiento Germinación Plántulas Semillas (%) anormales (%) muertas (%) Testigo 1 69a 28a 3a
PM 982 Blancas 1 61ab 18a 21ab Negras 1 39bc 11a 50cd
PM 042 Testigo 2 44ac 26a 30b Flotación 2 23c 13a 64d Testigo 3 53ab 27a 20ab
94 Liviana 3 59ab 22a 19ab Flotación 3 56ab 16a 28bc Testigo 4 34bc 36a 30bc
4p 150 Arrugadas 4 62ab 17a 21ab Blossom 4 18bc 64b 18ab Flotación 4 23bc 21a 56d Testigo 5 60ab 22a 18ab
OP Blancas 5 51ac 33a 16ab Negras 5 38bc 29a 33bc Calibre 2 56ab 15a 29bc
Los valores promedio que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Tukey (P≤ 0,05)
En cuanto a los porcentajes de semillas muertas, estos fueron altos para las
semillas negras y las flotaciones. En el caso de las semillas negras el alto
porcentaje de semillas muertas está asociado a embriones dañados (JONES,
1996) por posibles oxidaciones que ocurren durante el desarrollo de la
semilla, esto les impide formar estructuras embrionarias con lo cual pierden
32
la capacidad de emitir radículas, además se encuentran entre las livianas y
pequeñas (Cuadro 2 y 3). Para los tratamientos flotación 2 y 4 el alto
porcentaje está relacionado con la alta cantidad de semillas vanas existentes
en las muestras, las cuales carecen de reservas que les permitan tener una
buena germinación.
Para el porcentaje de plántulas anormales la mayoría de los tratamientos no
presenta diferencias significativas excepto blossom 4 que tuvo un porcentaje
bastante alto de plántulas anormales un 64%. La anormalidad más
frecuente fue la testa adherida a los cotiledones.
En general, la mayoría de los lotes presenta porcentajes de germinación
bajos, desde el punto de vista agronómico, ya que se considera como
comercialmente aceptable valores sobre el 85%.
4.3 Pruebas de vigor y otras evaluaciones:
4.3.1 Prueba de envejecimiento acelerado
En el Cuadro 5, se puede observar el efecto del envejecimiento acelerado
(EA) en los diferentes tratamientos, para los porcentajes de germinación,
plántulas anormales y semillas muertas.
33
CUADRO 5. Porcentajes de germinación, plántulas anormales, semillas muertas y emergencia final medidos
al día 14, en semillas de pimentón de diferentes calidades con y sin envejecimiento acelerado.
Sin envejecimiento acelerado Con envejecimiento acelerado Variedad Tratamiento Germinación Plántulas Semillas Germinación Plántulas Semillas
(%) anormales (%) muertas (%) (%) anormales (%) muertas (%) Testigo 1 69a 28a 3a 91a 6a 3a
PM 982 Blancas 1 61ab 18a 21ab 51b 21ab 28b Negras 1 39bc 11a 50cd 18c 6a 76c
PM 042 Testigo 2 44ac 26a 30b 26c 39bc 35b Flotación 2 23c 13a 64d 20c 13a 67c Testigo 3 53ab 27a 20ab 32c 26bc 42b
94 Liviana 3 59ab 22a 19ab 41b 29bc 30b Flotación 3 56ab 16a 28bc 34bc 15a 51bc Testigo 4 34bc 36a 30bc 15c 20ac 65c
4p 150 Arrugadas 4 62ab 17a 21ab 33bc 32bc 37b Blossom 4 18bc 64b 18ab 21c 28bc 51b Flotación 4 23bc 21a 56d 20c 7a 73c Testigo 5 60ab 22a 18ab 52b 26bc 22ab
OP Blancas 5 51ac 33a 16ab 41b 16a 43b Negras 5 38bc 29a 33bc 19c 18a 63c Calibre 2 56ab 15a 29bc 30c 29bc 41b
Los valores promedio que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Tukey (P≤ 0,05).
34
La respuesta a la prueba de envejecimiento acelerado fue significativamente
diferente para todos los tratamientos (SUNDSTROM et al., 1986).
Hubo un aumento considerable en los porcentajes de semillas muertas en la
mayoría de los tratamientos con problemas, alcanzando porcentajes
cercanos al 50%, además de una disminución en el número de plántulas
anormales.
Los tratamientos más afectados fueron las semillas negras y las flotaciones,
que también tenían un bajo peso y eran pequeñas, estos problemas se
acentuaron bajo las condiciones del envejecimiento acelerado, ya que al
aumentar la humedad y la temperatura se incrementa el deterioro
(OBRADOR, 1982) .
Los testigos 3 y 4 aumentaron considerablemente el porcentaje de semillas
muertas, a pesar de no presentar problemas en su calidad asociados a su
apariencia o a características físicas (Cuadro 2 y 3), su bajo vigor estaría
asociado a otros factores, como podría ser la sanidad , ya que ambos
testigos se vieron muy afectados por la presencia de hongos los cuales
proliferaron aún más con las condiciones de humedad y temperatura usadas
durante el envejecimiento acelerado.
Aquellos lotes de semillas, en los cuales el envejecimiento acelerado no
afectó negativamente la germinación, son considerados de alto vigor
(MATHEWS y POWEEL, 1981), tal es el caso del testigo 1, el cual aumentó
35
el porcentaje de germinación después del envejecimiento (91%). Para el
resto de los tratamientos el envejecimiento disminuyó el vigor de las semillas
como ha sido informado (LANTERI et al. 1996, SUNDSTROM et al. 1986),
esto también se ha observado en otras especies como melón (Cucumis melo
L.) (PESIS y NG, 1983), tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) (ARGERICH
y BRADFORD, 1989, ARGERICH , BRADFORD y TARQUIS, 1989;
COOLBEAR, FRANCIS y GRIERSON, 1984), cebolla (Allium cepa L.) ;
lechuga (Lactuca sativa L.) (POWELL y MATHEWS, 1981) , soya (Glycine
max (L.) Merr.) (GIBSON y MULLEN ,1996).
4.3.2 Prueba de conductividad eléctrica
De acuerdo a los datos del Cuadro 6, para los valores de conductividad
eléctrica se pueden observar diferencias significativas para algunas
calidades de semillas, flotación 2 tuvo el valor más alto seguidas por las
semillas negras, los resultados se asocian con la mala calidad debido al
daño de las membranas, causada principalmente por el deterioro de las
semillas (MATTHEWS y POWELL, 1986; POPINIGIS, 1975b) lo cual
confirma la respuesta que tuvieron en las pruebas anteriores (Cuadro 3 y 4) .
Los testigos no presentaron los valores más bajos como era de esperarse,
sino que algunos tratamientos con problemas presentaron las menores
conductividades, de acuerdo a esto la prueba de conductividad, no estaría
indicando diferencias de vigor entre algunas calidades de semillas
obtenidas con otras pruebas (DUCZMAL y MINICKA, 1987, SUNDSTROM et
al., 1986; PESIS y NG, 1983). Esto podría asociarse con la rápida entrada
36
de agua a la semillas durante los primeros minutos de imbibición con lo que
la mayor salida de electrolitos en algunos casos no necesariamente estaría
asociada a un bajo vigor.
CUADRO 6. Valores promedio de conductividad eléctrica (µs/cm/gr) medidos
a las 24 h de remojo en semillas de pimentón de diferentes
calidades con y sin envejecimiento acelerado.
ELECTROCONDUCTIVIDAD Variedad Tratamiento Con envejecimiento Sin envejecimiento
acelerado acelerado Testigo 1 167,5c 222,07c
PM 982 Blancas 1 180,45bc 200,12c Negras 1 274,35bc 312,9bc
PM 042 Testigo 2 313,04b 429,3b Flotación 2 678,86a 737,9a Testigo 3 173,2bc 220,03c
94 Liviana 3 75,73c 188,45c Flotación 3 148,18c 232,02bc Testigo 4 160,9c 206,66c
4p 150 Arrugadas 4 122,65c 154,22c Blosson 4 202,86bc 715,20a Flotación 4 138,59c 588,38ab Testigo 5 150,45c 160,68c
OP Blancas 5 184,24a 296,28bc Negras 5 299,33b 327,83c Calibre 2 128,23c 222,10c
Los valores promedio que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Tukey (P≤ 0,05).
37
Por otro lado, se puede apreciar que sí hubo un efecto del envejecimiento,
ya que el significativo incremento en los valores de conductividad después
del envejecimiento reflejan un deterioro de las membranas, el aumento se dio
en aquellos tratamientos que presentaron el menor vigor. La pérdida de
electrolitos fue muy alta en los primeros minutos de imbibición de las
semillas, coincidiendo con FERNÁNDEZ, JOHNSTON y MUÑOZ, 1989 ;
SCHMIDT y TRACY, 1989; COOBEAR, FRANCIS y GRIERSON, 1984;
SIMON y RAJA HARUM, 1972 .
Las semillas envejecidas artificialmente incrementaron la pérdida de
electrolitos (GIBSON y MULLEN,1996; FERNÁNDEZ, JOHNSTON y MUÑOZ
1989; COOLBEAR, FRANCIS y GRIERSON, 1984) lo cual está asociado
con pobres estructuras de las membranas y el bajo vigor. A diferencia de lo
ocurrido en semillas de melón en donde no hubo diferencias en los valores
de conductividad entre las semillas envejecidas y no envejecidas (PESIS y
NG, 1983).
Hubo un incremento en el lixiviado de electrolitos las primeras cuatro horas
de imbibición (Figura 1 y 2), luego el aumento se observó a una tasa cada
vez más baja (ARGERICH y BRADFORD, 1989) . Según DUKE,
KAKEFUDA y HARVEY (1983), el aumento del lixiviado en las primeras
horas de imbibición es una característica de la hidratación de las semillas, el
cual va disminuyendo a través del tiempo, porque las membranas se
reorganizan y recuperan su selectividad.
38
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1 2 3 4 5 6 7 8 24
Tiempo (h)
Con
duct
ivid
ad (u
s/cm
/g)
Testigo 1
Blancas 1
Negras 1
Testigo 2
Flotacion 2
Testigo 3
Livianas 3
Flotacion 3
Testigo 4
Arrugadas 4
Blossom 4
Flotacion 4
Testigo 5
Blancas 5
Negras 5
Calibre 2
Figura 1. Conductividad eléctrica (µs/cm/gr) en semillas de pimentón (Capsicum annuum L.) de diferentes
calidades.
39
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1 2 3 4 5 6 7 8 24
Tiempo (h)
Con
duct
ivid
ad (u
s/cm
/g)
Testigo 1
Blancas 1
Negras 1
Testigo 2
Flotacion 2
Testigo 3
Livianas 3
Testigo 4
Arrugadas 4
Blossom 4
Flotacion 4
Testigo 5
Blancas 5
Negras 5
Calibre 2
Figura 2. Conductividad eléctrica (µs/cm/gr) en semillas de pimentón (Capsicum annuum L.) de diferentes calidades con envejecimiento acelerado.
40
4.3.3 Crecimiento en plántulas
En el Cuadro 7 se presentan los valores de largos de radícula, hipocotilo y
totales en plántulas con cuatro días de edad. Se puede observar que existen
diferencias significativas para los largos de radícula y largos totales, para el
largo de hipocotilo no existen diferencias significativas entre los tratamientos.
CUADRO 7. Valores promedios de largos totales, de radícula e hipocotilo
en plántulas de pimentón provenientes de semillas de
diferentes calidades.
Variedad Tratamiento Largo Largo Largo total radícula (mm) hipocotilo(mm) (mm) Testigo 11,9ab 3,17a 15,94a
PM 982 Blancas 1 14,0a 3,04a 16,02a Negras 1 7,1b 3,04a 11,89ab
PM 042 Testigo 2 6,7c 2,65a 7,86bc Flotación 2 2,9d 2,51a 3,83c Testigo 3 5,9c 3,02a 9,63bc
94 Livianas 3 8,8ab 2,96a 10,98b Flotación 3 6,4c 2,55a 9,88bc Testigo 4 5,2c 2,68a 6,86bc
4p 150 Arrugadas 4 7,6b 2,75a 9,28b Blosson 4 8,4ab 3,13a 8,57bc Flotación 4 5,1c 2,91a 9,97b Testigo 5 6,2c 3,02a 8,13bc
OP Blancas 5 7,5b 2,92a 10,11b Negras 5 7,4b 2,42a 9,89b Calibre 2 8,8ab 2,86a 10,66b
Los valores promedio que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Tukey (P≤ 0,05)
41
Los largos de radícula han sido usados para determinar el vigor en lechuga
(Lactuca sativa L.) (SMITH, WELCH y LITLLLE, 1973a) y en tomate
(Lycopersicon esculemtum Mill.) (ARGERICH y BRADFORD, 1989;
ARGERICH, BRADFORD y TARQUIS, 1989) siendo un criterio de longitud y
crecimiento temprano.
En estados tempranos de crecimiento lo que está influenciando el vigor de
las plántulas es la calidad del embrión (LIPTAY y PETER, 1983; WATKINGS
y CANTLIFFE, 1983), de acuerdo a esto el testigo 1 y blancas 1 tienen los
mejores potenciales embrionarios en comparación con flotación 2 que tiene
los largos de radícula menores posiblemente por una pobre y a veces
ausente estructura embrionaria. Los tratamientos calibre 2, blossom 4 y
livianas 3 presentan problemas en la calidad observados con las pruebas de
germinación, envejecimiento acelerado y electroconductividad, esto no se
refleja en el largo de radícula.
El largo del hipocotilo en estados tempranos, no discrimina como una prueba
para evaluar vigor en semillas de pimentón, porque el hipocotilo presenta
escaso crecimiento como para percibir diferencias significativas entre los
tratamientos.
El tiempo de evaluación al día cuatro es muy precoz para medir el hipocotilo,
no así la radícula que presenta un mayor crecimiento y se puede usar para
detectar diferencias de vigor entre los tratamientos, al igual que lo ocurrido
en semillas de lechuga (SMITH, WELCH y LITTLE, 1973a).
42
4.3.4 Índice de vigor Los datos presentados en el Cuadro 8 muestran que existen diferencias
significativas entre los tratamientos para el crecimiento, uniformidad y vigor
en las plántulas de pimentón de cuatro días.
CUADRO 8. Valores de crecimiento, uniformidad y vigor en plántulas de
pimentón, provenientes de semillas de diferentes calidades.
Variedad Tratamiento Crecimiento Uniformidad Vigor Testigo 1 962a 516a 784a
PM 982 Blancas 1 874b 392b 681b Negras 1 547ch 329c 460cd Testigo 2 510g 313c 438c
PM 042 Flotación 2 279f 107d 210e Testigo 3 539h 360e 467d Livianas 3 484i 279f 402f
94 Flotación 3 500gi 486g 494g Testigo 4 486hi 246h 390f Arrugadas 4 562ch 284f 451cd
4p 150 Blossom 4 630dh 381a 530h Flotación 4 557ch 317c 461cd Testigo 5 492gi 395a 453cd Blancas 5 569c 439i 517gh
OP Negras 5 453e 454i 453cd Calibre 2 640d 450i 564i
Los valores promedio que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Tukey (P≤ 0,05)
43
El testigo 1 es el que presenta el mejor vigor y flotación 2 el de más bajo
vigor. Para todos los tratamientos los valores más bajos son para la
uniformidad, es decir las plántulas crecieron pero con una alta
heterogeneidad, lo que se puede atribuir a las diferencias en la calidad de los
embriones.
Según JONES (1996), la calidad de la semilla no tiene relación con el
contenido de reservas y la calidad de las enzimas en estados temprano de
crecimiento. Lo que estaría marcando las diferencias de vigor podría ser la
fuerza que opone el endoesperma al embrión (LIPTAY y SHOOPFER, 1983;
WATKINGS y CANTLIFFE, 1983), así embriones de mejor calidad son
capaces de superar esta fuerza y emitir la radícula, entonces el peso de la
semilla dado por el contenido de reservas en las semillas de pimentón, no
sería la razón de las diferencias de vigor entre los diferentes tratamientos
antes del cuarto día de crecimiento, sino que sería el embrión. Estas
diferencias se ven reflejadas mayoritariamente por la desuniformidad de
crecimiento. Desde el cuarto día en adelante (Figura 3 ), las plántulas
comienzan a utilizar las reservas cotiledonales y más tarde estaría la
transición, desde la heterotrofia a la autotrofia en donde el vigor estaría
afectado por otros factores.
Al incluir los criterios de uniformidad para determinar vigor, las semillas
blancas y con blossom a pesar de pertenecer a la fracción de descarte,
presentan un mejor vigor que algunos testigos sin problemas en la calidad
como ha ocurrido en las pruebas anteriores, tal vez el criterio de selección
por apariencia no estaría siendo lo suficientemente objetivo para separar las
semillas.
44
4.3.5 Tasa de crecimiento
Las mayores tasas de crecimiento las tuvieron el testigo 1 y blancas 1(Figura
3), la menor tasa fue para flotación 2. Para todos los tratamientos se observa
un gran incremento en el crecimiento desde el día seis en adelante.
Algunos tratamientos al final de la medición tienden a igualar sus tasas de
crecimiento, estos corresponden a las semillas clasificadas como medias de
acuerdo a su peso.
A partir del día cinco, comenzaría el incremento de la actividad enzimática y
el consumo de las reservas, con el consiguiente crecimiento del hipocotilo a
una tasa mayor (Figura 3), así las semillas más pesadas crecieron a una
tasa más rápida y se desarrollaron antes (QUI, MOSJIDIS y WILLIAMS,
1994) como es el caso del testigo 1, que fue además la más pesada (Cuadro
1) a diferencia de las más livianas. El tratamiento blancas 1, tiene un alto
vigor de acuerdo a los resultados del crecimiento de las plántulas, aún
teniendo un bajo porcentaje de germinación (Cuadro 3) y además pertenece
a la fracción de descarte, en contraste con otros grupos de semillas sin
problemas en la calidad que han mostrado un bajo vigor, esto se puede
atribuir a factores internos de las semillas no asociados con la apariencia de
éstas, los cuales estarían influyendo en el vigor .
45
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4 6 8 14
Dias
Tasa
de
crec
imie
nto
(mm
/dia
)
Testigo 1Blancas 1
Negras 1Testigo 2
Flotacion 2Testigo 3
Livianas 3Flotacion 3
Testigo 4Arrugadas 4Blossom 4
Flotacion 4Testigo 5
Blancas 5Negras 5
Calibre 2
Figura 3. Tasa de crecimiento (mm/día) en plántulas de pimentón provenientes de semillas de diferentes
calidades.
46
3.3.6 Peso seco
De acuerdo a los valores del Cuadro 9, existen diferencias significativas para
el peso seco tanto en las plántulas con 14 días provenientes de semillas
envejecidas como no envejecidas
CUADRO 9. Valores promedio de peso seco en plántulas de pimentón
provenientes de semillas de diferentes calidades con y sin
envejecimiento acelerado.
Peso seco/plántula (mg) Variedad Tratamiento Sin envejecimiento Con envejecimiento
acelerado acelerado Testigo 1 3,92a 4,36a
PM 982 Blancas 1 4,05a 4,12a Negras 1 2,63ab 2,04ab
PM 042 Testigo 2 3,83a 3,35ab Flotación 2 1,97b 1,7b Testigo 3 4,31a 4,22a
94 Flotación 3 4,04a 3,92a Liviana 3 3,5a 3,28ab Testigo 4 3,42ab 2,43b
4p 150 Arrugadas 4 3,58a 3,67a Blossom 4 3,34ab 2,73ab Flotación 4 2,74ab 2,47b Testigo 5 4,27a 3,77a
OP Blancas 5 3,0ab 2,71ab Negras 5 2,69b 2,5ab Calibre 2 2,92ab 2,19b
Los valores promedio que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Tukey (P≤ 0,05)
47
Los resultados obtenidos se deben posiblemente a que las plantas al
momento de las medición se encontraban en un estado de autotrofia, en el
cual el vigor podría depender de otros factores. Este resultado se relaciona
con la tasa de crecimiento, ya que hubo un mayor consumo de reservas
durante ese período de tiempo y con ello un mayor crecimiento.
No hubo una disminución significativa en el peso seco en los tratamientos
con envejecimiento (BENITEZ, 1987), además el Testigo 1 aumentó su
contenido de materia seca, con lo cual se corrobora la capacidad de algunas
semillas para reactivar los mecanismos de reparo en condiciones de
envejecimiento.
4.4 Plantas útiles al transplante Los resultados del porcentaje de emergencia en condiciones de campo
(Cuadro 10) indican que hay diferencias significativas entre las distintas
calidades de semillas. El mejor porcentaje lo tuvo el Testigo 1 con un 85%,
los valores más bajos son para Negras 1, Flotación 2, Flotación 4 y Negras 5.
El resto de los tratamientos presentan porcentajes de emergencia
intermedios.
Los largos de raíces e hipocotilo se vieron afectados en su crecimiento,
presentándose los menores valores en el ensayo a 15°C como se esperaba
por la baja temperatura.
48
CUADRO10. Valores de porcentaje de emergencia en el campo, largos de raíz e hipocotilo en plántulas de
pimentón, provenientes de semillas de diferentes calidades sometidas a dos condiciones
de temperatura distintas
Variedad Tratamiento % Emergencia A 15° C
A 25° C
Largo raíz (cm) Largo hip (cm) Largo raíz (cm) Largo hip (cm)
PM 982 T1 85a 5,2a 3,0a 9,8a 5,1ab B1 60bd 4,3b 2,6c 8,7b 4,5b N1 20c 4,0bc 2,3c 6,4bc 3,6bc
PM 042 T2 40de 4,2bc 2,3c 5,9bc 4,0ab F2 25c 3,0c 2,0bc 5,6bc 3,13c T3 48e 4,1bc 2,5ac 6,5bc 4,1ab
94 L3 55de 5,2a 2,3c 6,4bc 3,15c F3 43e 3,5c 2,2bc 4,6c 3,0c T4 48e 4,0bc 2,1bc 6,3bc 3,5bc
4p 150 A4 50be 3,6bc 1,6b 7,0bc 3,0c B4 42e 3,5c 2,0bc 7,1bc 3,8bc F4 21c 3,3c 2,2bc 7,0bc 3,2c T5 60bd 4,0bc 2,7ac 3,9c 3,0c
OP B5 49de 3,8bc 2,6ac 7,0bc 3,0c N5 29c 3,3c 2,0bc 5,5bc 3,5bc C2 46e 3,6bc 2,1bc 6,13bc 3,0c
* P ≤0,05 ; **P ≤0,01
49
En el caso de las plántulas a 25°C hay un mayor crecimiento tanto para la
raíz como el hipocotilo, entre los tratamientos existen diferencias pero no
tan significativas como las obtenidas a la condición ambiental de 15°C.
Como se sabe las raíces primarias tienen la capacidad de emitir raíces
secundarias y restablecer el crecimiento normal de las plantas , por lo que
independiente de las calidad de las semillas, con posterioridad al
establecimiento en el campo no se debieran manifestar diferencias
significativas de vigor como las detectadas en el laboratorio.
Es muy importante el momento en el cual se realizan las mediciones para
detectar las diferencias de vigor en las semillas, ya que cuando se realizaron
mediciones de largos de raíz e hipocotilo al día cuatro, las diferencias de
vigor entre los tratamientos no fueron significativas para el largo de hipocotilo
pero si para el de raíz, al día 6 y 14 se marcaron diferencias para el largo de
hipocotilo y los tratamientos que fueron vigorosos al día cuatro ya no lo eran
al día 14.
Cabe mencionar que las plántulas fueron sometidas a los diferentes estrés
en un estado precoz de desarrollo, cuando tenían 15 días y aún no
aparecían las hojas verdaderas, esto pudo influenciar a que plantas no
fueran capaces de recuperarse y reestablecer su crecimiento, en aquellos
tratamientos de bajo vigor.
50
4.5 Análisis de correlaciones
4.5.1 Relación entre los resultados de laboratorio y las plantas útiles al
transplante
De acuerdo a los datos del Cuadro 11 el porcentaje de emergencia se
correlacionó bien con la prueba de envejecimiento acelerado (P≤0,01)
(BOERMA, LAW y ADKINGS, 1996), al igual que la prueba de germinación
(BEKENDAM y KRAAK, 1987; PESIS y NG, 1983; SUNDSTROM et.al.,
1986).
Para el crecimiento de las plántulas sólo el largo de raíces a 15°C se
correlacionó con la mayoría de las evaluaciones en laboratorio (P ≤0,01), a
diferencia del largo de raíces a 25°C, debido a que el estrés de baja
temperatura afecto más el desarrollo de las plantas asociado al estado
precoz en que se encontraban las plántulas .
La prueba de conductividad eléctrica no fue exitosa en la predicción del
comportamiento en el campo, (SUNDSTROM et al., 1986) esto ha ocurrido
en otras especies como cebolla (Allium cepa L.) (BEKENDAM, kRAAK y
VOS, 1987), melón (cucumis melo L.) (PESIS y NG, 1983) a diferencia de
otras especies como maíz ( Zea mays L.) (BEKENDAM, kRAAK y VOS,
1987) en que la correlación fue alta.
51
CUADRO 11. Coeficientes de correlación (r) entre los resultados de laboratorio y las mediciones realizadas en
Condiciones de campo.
% Emergencia Largo raíces Largo raíces Largo hipocotilo Largo hipocotilo en el campo (cm) a 15° C (cm) a 25 °C (cm) a 15° C (cm) a 25 °C % Germinación 0,761** 0,551** 0,299 0,285 0,067 % Plántulas normales 0,651** -0,482 0,281 0,295 0,059 % Plántulas anormales 0,094 0,055 0,007 -0,026 0,006 Peso fresco (g) 0,319* 0,477* 0,204 0,258 -0,135 Peso seco (g) 0,568** 0,556** 0,095 0,312* -0,175 CE (us/cm/g) -0,425 -0,373 -0,184 -0,147 -0,013 %Germinación con EA 0,845** 0,553** 0,393* 0,392 0,221 %Plántulas normales con EA 0,834** 0,593** 0,513** 0,533** 0,374* %Plántulas anormales con EA 0,142 0,051 -0,176 -0,150 -0,197 Peso fresco (g) con EA 0,405** 0,596** 0,335* 0,373* 0,254 Peso seco (g) con EA 0,573* -0,551 0,231 0,270 0,260 CE (us/cm/g) con EA -0,505 -0,433 -0,115 -0,244 0,037 Vigor Index 0,597** 0,386* 0,527** 0,392* 0,454** * P ≤0,05 ; **P ≤0,01
52
La prueba de índice de vigor medido a los cuatro días se correlaciono bien
con los resultados de crecimiento de plántulas con 45 días de desarrollo, lo
cual indicaría que sería un buen indicador precoz de vigor en pimentón
(Capsicum annuum L.).
4.5.2 Relación entre las pruebas de vigor y germinación realizadas en el
laboratorio
En el Cuadro 12 se puede apreciar los coeficientes de correlación de
Pearson entre los diferentes análisis realizados en laboratorio.
La prueba de envejecimiento acelerado fue la mejor correlacionada con la
mayoría de las pruebas realizadas en laboratorio (P ≤0,01), además fue una
de las que mejor evaluó el vigor entre los distintos tratamientos.
La conductividad eléctrica (en semillas envejecidas como no envejecidas) no
se relacionó bien con todas las pruebas realizadas en el laboratorio
(THIRAPORN, TEKANO y CHOOMSAI, 1987; DAVIDSON y MOORE, 1994).
Además no fue una prueba efectiva para determinar vigor, porque sus
fundamento asociar el vigor con el deterioro de las membranas, en este caso
Probablemente el nivel de vigor no está asociado con daños de las
membranas celulares.
53
CUADRO 12. Coeficientes de correlación (r) entre las pruebas de vigor y germinación realizados en
laboratorio.
Pruebas de vigor % Germinación CE Peso seco % Germinación CE (us/cm/g) Peso seco (us/cm/g) (g/pl) con EA con EA (g/pl) con EA
% Germinación -0,520** 0,546** 0,635** -0,459** 0,549** CE (us/cm/g) -0,52** -0,492** -0,362* 0,579** -0,360* Peso seco(g/pl) 0,54*6* -0,492** 0,544** -0,415* 0,529** Indice de vigor 0,537** -0.518** 0,361* 0,504** -0,518* 0,407* % Germinación 0,635** -0,362** 0,544** -0,403* 0,613** con EA CE (us/cm/g) -0.459** 0,597** -0,415* -0,403* -0.359* con EA Peso seco(g/pl) 0,549** -0,36* 0,529** 0,613** -0,359* con EA
* P ≤0,05 ; **P ≤0,01
54
La prueba de germinación también se relacionó bien con la mayoría de las
pruebas (P ≤0,01), esto concuerda con SUNDSTROM et al. (1986).
El índice de vigor, se correlacionó bien con la prueba de germinación y la de
envejecimiento acelerado (P ≤0,01), pero no con las de peso seco (P ≤0,05),
debido a que el índice de vigor se midió en estados de crecimiento temprano
de las plántulas a diferencia del peso seco.
En general para evaluar vigor en el caso de las semillas de pimentón, se
puede optar por la prueba de envejecimiento acelerado o la prueba de
germinación (DEMIR y ELLIS, 1992; SUNDSTROM et al., 1986).
55
5. CONCLUSIONES
La mayoría de las semillas con problemas en la calidad presentaron un bajo
vigor en todas las pruebas realizadas, tanto en el laboratorio como en el
campo, sólo blancas 1 presentó un mayor vigor, a pesar de presentar una
baja germinación. De los testigos sólo el 1 tuvo un alto vigor, el resto de los
testigos mostraron un bajo vigor y baja germinación.
La apariencia de las semillas no estaría siendo un buen criterio de selección,
ya que se pueden subestimar algunos lotes de semillas. Sobretodo para los
grupos de semillas en que por apariencia eran de buena calidad, en este
caso los testigos de las variedades 2, 3, 4 y 5. Por ello es necesario contar
con otro tipo de evaluaciones para estimar el vigor.
En cuanto a las características de calidad física de las semillas el peso y el
tamaño fueron importantes para interpretar algunos resultados del vigor, ya
que las semillas pesadas y grandes tuvieron un alto vigor y las livianas y
pequeñas un bajo vigor.
De todas las evaluaciones realizadas en laboratorio la prueba de
envejecimiento acelerado , el índice de vigor y la tasa de crecimiento, fueron
las que mejor estimaron el vigor de las semillas. En cuanto los resultados en
el campo sólo el porcentaje de emergencia se pudo asociar con los
resultados de laboratorio.
56
Para el crecimiento de plántulas en el campo es importante considerar el
momento en el cual las plántulas son sometidas a algún tipo de estrés para
evaluar su respuesta a las condiciones adversas de acuerdo a su nivel de
vigor.
57
6. RESUMEN
En esta investigación se usaron diferentes evaluaciones tanto en el laboratorio como en campo, con la finalidad de estimar el efecto de la calidad de las semillas sobre el comportamiento en pimentón (Capsicum annuum L.). Se usaron cinco variedades de pimentón, en donde los testigos correspondían a la respectiva variedad sin problemas en la calidad de sus semillas. Los tratamientos fueron obtenidos por la separación de la muestra de acuerdo a los problemas asociados a la calidad, entre ellos están las semillas negras, livianas y las provenientes de frutos con pudrición apical. Las semillas fueron pesadas y medidas. En laboratorio se realizaron pruebas de germinación y vigor (envejecimiento acelerado y electroconductividad), además de otras evaluaciones (índice de vigor, tasa de crecimiento, peso seco). En el campo se evaluó el crecimiento de las plántulas que provenían de dos condiciones ambientales diferentes. La respuesta de las semillas a las pruebas de germinación y vigor realizadas en laboratorio varió de acuerdo a la calidad de éstas, con marcadas diferencias entre las de bajo y alto vigor. La mayoría de los testigos a pesar de no tener aparentemente problemas en la calidad tuvieron un bajo vigor. De todos los parámetros de calidad medidos el peso de las semillas fue uno de los más significativos para determinar las diferencias de vigor en la mayoría de las pruebas realizadas en laboratorio, distinguiéndose las livianas con un bajo vigor y las pesadas con alto vigor, en cuanto a las de peso intermedio su comportamiento se acerco más hacia el bajo vigor. Las diferencias de vigor encontradas en el laboratorio a través del crecimiento de las plántulas no se manifestaron en el campo para la condición ambiental de 25°C, pero si para la condición de 15°C. Sólo el porcentaje de emergencia en campo se relaciono con los resultados de laboratorio (índice de vigor, peso seco, germinación y envejecimiento acelerado), la electroconductividad no se relaciono con las mediciones hechas en el campo. En cuanto a la relación entre las pruebas germinación y vigor realizadas en laboratorio, las que mejor se relacionaron con la mayor parte de las mediciones fueron el índice de vigor, la germinación y el envejecimiento acelerado, a diferencia de la electroconductividad que no se correlaciono con ninguna de las pruebas efectuadas en el laboratorio.
58
7. ABSTRACT In this study different evaluations were done in the laboratory and in the field, to determine the effects of seed quality on the vigor of pepper (Capsicum annuum L.). Five varieties of papper were used, with controls corresponding to seeds of the respective varieties with no apparent quality problems. The treatments were obtained by the separation of the sample according to the problems associated with quality, such as black or light-weight seeds, and the seeds, and the seeds originating from fruit with blossom end rot. The seeds were weighed and measured. In laboratory germination and vigor tests were done (accelerated aging and electroconductivity), and also the vigor index, rate growth, and dry weight were evaluated. In the field the growth of seedlings under two different environments was evaluated. The response of the seeds to the laboratory germination and vigor tests varied according to their quality, with markied differences between those of low and high vigor. Most of the controls, despite their apparent lack of seed quality problems, had low vigor. Of all the seed quality parameters measured, the weight of the seeds was the most significant in determining the vigor differences in most of the laboratory tests, distinguishing between the low vigor light-weigth seeds and the high vigor heavy seeds, with seeds of intermediate weight tending to have low vigor. The vigor differences obtained in the laboratory as compared to the growth of seedlings in the field, were only noted in the field at an ambient temperature 15°C, but not at 25ºC. Only the porcent of emergence was similar to the laboratory results ( vigor index, dry weight, germination and accelerated aging), the electroconductivity was also not similar to the field measurements. Regarding the laboratoty germination and vigor tests, the most similar results came from the vigor index, germination and accelerated aging, unlike that for the electroconductivity, wich did not correlate to any of the tests carried out in the laboratory.
59
8. LITERATURA CITADA
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