Efectos de la salinidad en la germinación de semillas de zanahoria (Daucus carota) sometidas a diferentes concentraciones de NaCl

Efectos de la salinidad en la germinación de semillas de zanahoria (Daucus carota) sometidas a diferentes concentraciones de NaCl

Cortez, A.; Chacpi, M.; Cunza, H.; Mendoza, J.; Patiño, S.; Reyes, Z.; y, Zevallos, K.

Resumen

        La zanahoria (Daucus carota) es una planta bianual de días largos cuyo objeto de cultivo es su raíz carnosa. Asimismo, su producción depende del éxito de la germinación de las semillas, la misma que depende de la salinidad, entre otras variables ambientales. En este sentido, se analizó los efectos de la salinidad en las semillas de Daucus carota sometiéndolas a tratamientos con soluciones de NaCl (fuente salina) a 0.02M, 0.03M, 0.05M y 0.1M.

Los resultados obtenidos fueron diversos. Tratamientos con concentraciones de NaCl mayores a 0.05M sugieren un efecto toxico del NaCl en la germinación de las semillas de Daucus carota ya que a mayores concentraciones se redujeron drásticamente el éxito de la germinación, la velocidad de crecimiento y el vigor de las plántulas. Sin embargo, en concentraciones de NaCl menores a 0.05M se observó un efecto positivo en los parámetros antes descritos.

Palabras clave: Salinidad, Daucus carota, germinación, plántula y NaCl.

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1. Introducción

La zanahoria (Daucus carota) es una planta bianual de días largos originaria de Europa, norte de África y Asia. El objeto del cultivo de la zanahoria es la producción de su raíz carnosa; la cual presenta grandes diferencias de color, forma y tamaño, según variedades (Véliz, 1981).

Todo proceso de producción de plantas depende del desarrollo de las semillas que son las unidades de reproducción y dispersión de las plantas superiores. El éxito de su transformación en plántula, estado de crecimiento con capacidad de supervivencia, depende de procesos metabólicos y morfogenéticos conocidos como germinación (Alfonso, 2010).

Debido a su valor comercial y demanda, hay una gran expectativa en el porcentaje y velocidad de germinación de las semillas de la zanahoria, lo cual disminuiría el tiempo de producción y cosecha de esta planta.

Al respecto, el acondicionamiento osmótico en semillas está reportado como una técnica para mejorar su calidad fisiológica, a través de la uniformidad en el porcentaje de germinación. El método consiste en la hidratación de semillas bajo condiciones controladas en una solución salina de concentración determinada y por un periodo de tiempo establecido.

En este sentido, en la presente investigación se presentan los resultados del tratamiento de semillas de Daucus carota con soluciones de cloruro de sodio (NaCl) a diferentes concentraciones. La finalidad es conocer cuál de ellos tiene el mejor porcentaje y velocidad de germinación; y, posteriormente, cuantificar el vigor de la semilla convertida en plántula.

1. Objetivos

1. Cuantificar el efecto de diferentes concentraciones de NaCl mediante el cálculo del porcentaje y el índice de velocidad de germinación de las semillas de zanahoria,
2. Cuantificar el crecimiento de la plántula al estar expuesta a diferentes concentraciones de NaCl mediante el cálculo del vigor de la semilla.

1. Marco Teórico

La germinación es el conjunto de fenómenos por los cuales el embrión, que se halla en estado de vida latente dentro de la semilla, reanuda su crecimiento y se desarrolla para formar una plántula.

Cabe precisar que el reposo en las semillas es una estrategia adaptativa de supervivencia en plantas. Mediante este proceso se amplía  el ámbito de tolerancia a condiciones climáticas extremas como sequía, bajas temperaturas, fuego y lluvia marcadamente estacional (Vasquez-Yanes, 1974).

La semilla comienza el proceso de germinación cuando el embrión tiene suficiente agua y oxígeno, y las condiciones de temperatura son satisfactorias. Si alguno de estos factores no está en cantidades suficientes, la germinación se detiene y la semilla se vuelve quiescente, o se induce una segunda latencia. En caso de estrés severo por deficiencia de agua u otro factor, el embrión se puede desecar y morir (Luis Jara, 1996).

Se puede considerar dos tipos de factores que afectan la germinación de las semillas: a) factores extrínsecos (agua; gases; temperatura y luz); y, b) factores intrínsecos (embriones fisiológicamente inmaduros, inhibidores, presencia de tegumentos duros, viabilidad^[1] de las semillas, longevidad^[2], presencia de fitocromos, embriones rudimentarios; y, embriones anatómicamente inmaduros).

Un factor importante en la germinación de la semilla es su aptitud para subsistir a suelos salinos. La salinidad afecta la capacidad de la planta para absorber agua por inhibición osmótica, producto de la acumulación de solutos para mantener su turgencia. Esto provocará en última instancia  disminución de la población de plantas.

Otras afecciones que causa la salinidad en la germinación es la deficiencia de ATP, respiración limitada, translocación incompleta de los carbohidratos disponibles con el consiguiente aumento de azucares solubles, indican que las deficiencias de ATP pueden deberse a que en condiciones salinas, se admite menos fosfato inorgánico, o a que parte de ATP es utilizado para el transporte y almacenamiento de sal en las vacuolas (Pastemak, 1997).

Existen especies que pueden tolerar el exceso de sales, por lo que la respuesta de las semillas o las plántulas a las diferentes condiciones salinas del suelo, variará de acuerdo al grado de tolerancia específico de cada especie de planta.

La tolerancia salina está relacionada con la alta concentración de calcio o de la relación calcio-catión, en los tejidos de las plantas tolerantes (Ehret, 1990).

Asimismo, el nivel máximo de salinidad promedio que la zona radical de la planta puede tolerar sin afectar negativamente su desarrollo es la salinidad umbral, en este rango de salinidad el rendimiento de las especies de plantas es del 100% (Ayers y Wescott, 1987).

Dentro de los solutos susceptibles de utilizar para evaluar el efecto de la modificación del potencial osmótico sobre la germinación se tienen aquellos: a) que penetran la membrana celular (como el cloruro de sodio) o b) que no penetren la membrana celular (como la sacarosa); los cuales presentan efectos diferentes, dependiendo del mecanismo de acción. En este caso el cloruro de sodio puede interferir el metabolismo respiratorio y la sacarosa dificulta el movimiento de agua hacia las células (Maguire, 1992).

Asimismo, la hidratación de las semillas es controlada por el equilibrio osmótico que se presenta entre el potencial hídrico de la solución y el interior de las mismas (Moreno, 2013). Es por ello que el éxito en el proceso de germinación depende del agua que ingresa a través de los tejidos que rodean la semilla. La presencia de sal reduce el gradiente entre el sustrato y la superficie de semilla, lo que limita la absorción del agua por la semilla (Aparecida, 2015).

Por lo tanto, las semillas conservan la viabilidad y aceleran el proceso de germinación bajo acondicionamiento osmótico, razón por la cual el acondicionamiento osmótico de semillas que posteriormente se siembran en campo germinan con mayor rapidez y uniformidad que las no tratadas (Moreno et al, 2013).

1. Materiales y metodología

a. Materiales

Se requirieron los siguientes materiales:

• 5 placas Petri
• Solución de NaCl a diferentes (0.02M, 0.03M, 0.05M y 0.1M).
• Discos de papel toalla.
• Agua de pozo
• Regla
• Semillas de zanahoria.

b. Metodología

La metodología sugerida por el Centro de Investigación de Hidroponía y Nutrición Mineral de la Universidad Nacional Agraria La Molina consiste en:

Etapa 1: Armado de incubadoras

En el fondo de cada una de las cinco placas Petri se colocó un disco de papel toalla, sobre la cual se dispusieron 50 semillas de Dacus carota. El contenido de las placas fue humedecido con agua de pozo (control) y soluciones de NaCl (tratamientos) a concentraciones: 0.02 M, 0.03 M, 0.05 M y 0.1 M.

Posteriormente se taparon las semillas con un disco de papel, se volvió a humedecer el contenido y se procedió a cerrar y rotular cada una de las placas Petri.

Etapa 2: Mantenimiento de las semillas

Durante una semana, las semillas deben ser regadas diariamente con el tratamiento con la finalidad de mantener húmedo el sustrato.

Etapa 3: Control de resultados

Culminado el periodo de germinación se contó el número de semillas germinadas en cada una de las placas Petri. Después, se eligieron diez plántulas homogéneas de cada placa Petri y se medió el largo de la radícula y la plúmula. Finalmente, se determinó el porcentaje de germinación, velocidad de germinación y vigor de la semilla utilizando las siguientes formulas:

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