Download pdf - Propagacion y Micropropagacion de Plantas

7/23/2019 Propagacion y Micropropagacion de Plantas

1/160

1

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADEscuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Medio AmbienteContenido didctico del curso Propagacin y Micropropagacin de Plantas

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO

AMBIENTE

30161- PROPAGACIN Y MICROPROPAGACIN DE PLANTAS

JUAN CARLOS PADILLA OSORIO

Director Nacional

PEREIRA, RISARALDA

ao 2010


2/160

2


UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO

AMBIENTE

30161- PROPAGACIN Y MICROPROPAGACIN DEPLANTAS


3/160

3


ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

El contenido didctico del curso acadmico: PRO PA GA CIN YMICROPROPAG A CIN DE PLA NTA S fue diseado inicialmente en el ao 2005por el Ingeniero AgrnomoGabriel Orlando Pardo Rodriguez.

Actualmente, el mdulo es actualizado por el Ingeniero Agrnomo Juan CarlosPadilla Osorio , del CCAV Eje cafetero, zona Occidente quien es Especialista enPedagoga para el Desarrollo del Aprendizaje Autnomo (UNAD) y queactualmente cursa el doctorado en Desarrollo Sostenible con la UniversidadCatlica de vila, Espaa.


4/160

4


INDICE DE CONTENIDO

UNIDAD 1. LA PROPAGACIN SEXUAL 10

CAPTULO 1. LA SEMILLA - GENERALIDADES 10

Leccin 1. La reproduccin sexual 12

Leccin 2. Morfologa de la semilla. 13

Leccin 3. Germinacin de la semilla. 15

Leccin 4. Factores que afectan la germinacin. 17

Humedad. 19 La temperatura. 19 El Oxgeno. 20 La luz. 21

Leccin 5. Latencia de la semilla. 24

Tipos de latencia. 26 Mtodos para superar la latencia. 28

CAPTULO 2. ANLISIS DE SEMILLAS 32

Leccin 6. Vigor. 32

Leccin 7. Pruebas de vigor. 34

Pruebas directas. 34 Pruebas Indirectas. 35 Pruebas de vigor recomendadas. 35

Leccin 8. Anlisis de semillas. 38

Anlisis de Pureza. 38 Anlisis de peso. 39 Anlisis de germinacin 39 Germinacin por peso. 40 Valor real 41

Leccin 9. Ejercicio de aplicacin. 42

Leccin 10. Envigoramiento. 44


5/160

5


CAPTULO 3. LOS VIVEROS. 45

Leccin 11. Tipos de viveros y criterios para su establecimiento. 46

Vivero temporal. 46 Vivero permanente. 46 Criterios para el establecimiento de un vivero. 46

Leccin 12. Construccin de un vivero. 49

El ambiente de propagacin. 49 Factores atmosfricos. 49 Factores edficos. 49 Factores biticos. 50

Leccin 13. Tipos de estructuras para la propagacin. 51

Ambientes completamente controlados. 51 Ambientes semicontrolados. 51 Ambientes mnimamente controlados. 53

Leccin 14. Sistemas de siembra en los viveros. 54

Germinadores. 55 Produccin a raz desnuda. 58

Leccin 15. Otros aspectos para construccin de viveros. 59

Actividades de Autoevaluacin de la Unidad 1 63

UNIDAD 2. LA PROPAGACIN ASEXUAL. 65

CAPTULO 4. MTODOS DE PROPAGACIN ASEXUAL (INJERTOS) 65

Leccin 16. Generalidades de la propagacin asexual. 65

Mutaciones. 66

Leccin 17. El Injerto generalidades. 68

Condiciones para realizar un injerto. 69 Afinidad. 69 Compatibilidad. 70 Influencia entre las partes injertadas. 72 Produccin de plantas madre. 73


6/160

6


Seleccin de plantas madre. 74 Recomendaciones para tener xito en la realizacin de un injerto. 74

Leccin 18. Principales tcnicas de injertacin (Parte 1). 75

Injerto doble. 75 Injerto de escudete o yema. 75 Injerto en T invertida. 76


Injerto en forma de parche o chapa. 78 Injerto de hendidura simple. 79 Injerto de doble hendidura. 80


Injerto ingls. 82 Injerto de corona. 83 Injerto de enchapado lateral. 85 Injerto de aproximacin lateral 85 Injerto de aproximacin en puente. 85

CAPTULO 5. MTODOS DE PROPAGACIN ASEXUAL

(ACODOS Y ESTACAS) 89

Leccin 21. Principales tcnicas de acodo (Parte 1). 89

Acodo areo. 89 Acodo de punta. 90

Leccin 22. Principales tcnicas de acodo (Parte 2). 92

Acodo subterrneo simple. 92 Acodo en montculo. 93

Leccin 23. Propagacin por estacas (Parte 1). 95

Ventajas e inconvenientes del estacado. 95 Criterios para la seleccin de estacas. 95

Leccin 24. Propagacin por estacas (Parte 2). 97

Estacas de madera dura. 97 Estacas de madera suave. 97 Estacas de hojas 98


7/160

7


Leccin 25. Enraizamiento de estacas. 99

Aspectos que influyen en el enraizamiento de estacas. 99

CAPTULO 6. MTODOS DE PROPAGACIN ASEXUAL

(TALLOS MODIFICADOS). 101

Leccin 26. Propagacin vegetativa por tallos modificados (Parte 1). 101

Bulbos. 101


Cormos. 103


Tubrculos. 105


Rizomas. 106


Seudotallos. 107 Estolones 107


UNIDAD 3. MICROPAGACIN DE PLANTAS. 109

CAPTULO 7. ASPECTOS BSICOS DEL CULTIVO DE TEJIDOS

VEGETALES (PARTE 1) 109

Leccin 31. Generalidades del cultivo de tejidos. 109

Historia del cultivo in vitro. 109 Definicin del cultivo de tejidos. 111

Leccin 32. Constitucin de un laboratorio de cultivo de tejidos. 113

Area de preparacin. 113 Area de lavado y esterilizacin. 113


8/160

8


Area de transferencia. 113 Area de incubacin. 113 Area de adaptacin 114 Equipo y elementos necesarios para el montaje de un laboratorio 114

Leccin 33. Los medios de cultivo. 116 Composicin de los medios de cultivo. 117

Leccin 34. Preparacin de un medio de cultivo (Parte 1). 123

Preparacin de un medio partiendo de soluciones stock. 125 Clculo de soluciones stock. 126

Leccin 35. Preparacin de un medio de cultivo (Parte 2). 129

Clculo de concentraciones hormonales. 129 Clculo de ppm y mg/l. 129 Ejercicio de aplicacin. 129 Clculo en mM y M 130

CAPTULO 8. ASPECTOS BSICOS DEL CULTIVO DE

TEJIDOS VEGETALES (PARTE 2). 131

Leccin 36. Control preventivo de la contaminacin (Parte 1). 131

Los tejidos. 131 El rea de trabajo. 132

Leccin 37. Control preventivo de la contaminacin (Parte 2). 133

Los instrumentos. 133 El investigador. 133

Leccin 38. La Esterilizacin y sus mtodos. 134

El autoclave. 134 Filtracin. 135

Leccin 39. Posibles respuestas en el cultivo de tejidos vegetales (Parte 1). 136

Sin respuestas. 136 Cultivo infectado. 136 Oxidacin del explante. 136


9/160

9


Leccin 40. Posibles respuestas en el cultivo de tejidos vegetales (Parte 2). 138

Formacin de callo. 138 Callo ms regeneracin directa. 138 Vitrificacin. 138

CAPTULO 9. LA MICROPROPAGACIN DE PLANTAS. 137

Leccin 41. Generalidades de la micropropagacin. 137

Ventajas y desventajas de la micropropagacin. 137

Leccin 42. Etapas de la micropropagacin. 141

Etapa 0: Preparacin del material vegetal. 141 Etapa 1: Establecimiento del cultivo. 141 Etapa 2: Multiplicacin. 141 Etapa 3: Enraizamiento. 143 Etapa 4: Endurecimiento 144 Factores que influyen en la micropropagacin. 145

Leccin 43. Fases de laboratorio. 148

Fase de aislamiento. 148 Fase de inoculacin. 148 Fase de repicado. 148

Leccin 44. Propagacin por segmentos de hoja y por meristemos. 149

Propagacin por segmentos de hoja. 149 Propagacin por meristemos. 149 Aplicaciones. 150 Los explantes. 152

Leccin 45. Segmentos nodales. 153


BIBLIOGRAFA 158


10/160

10


UNIDAD 1. PROPAGACIN SEXUAL

CAPITULO 1. LA SEMILLA GENERALIDADES

INTRODUCCIN

Toda planta crece y desarrolla durante su ciclo de vida , dentro del cual lareproduccin hace posible su perpetuacin.

Las clulas vegetales contienen una serie de instrucciones (localizadas en losgenes) que controlan la forma como se desarrollan y dividen dentro de la planta.Durante el crecimiento normal de la planta, las clulas se dividen, y las nuevasclulas generadas contienen idnticos caracteres e informacin gentica a lasclulas madre; este tipo (le divisin se llama Mitosis y ocurre permanentementedurante la vida de la planta.

Cuando llega la poca de reproduccin, sta suele sucederse de dos diferentesmaneras: en la primera se separa una parte del cuerpo vegetal y se desarrollacomo nueva planta. A este tipo de reproduccin se le llama asexual o vegetativa ysu estudio y aplicacin prctica, ser ampliado ms adelante.

El segundo tipo de reproduccin considerado el ms importante es el que seconoce como reproduccin sexual.

Un zigoto resultante de la fertilizacin o de la unin de los gametos masculinos yfemeninos se convierte en la estructura reproductiva por excelencia de unaplanta, que es la semilla obtenida a travs de un proceso sexual.

Una semilla es esencialmente un embrin o una planta joven en la etapa dequietud o inactiva. En este estado, el embrin tiene una tasa metablicaextremadamente baja.

La mayora de las semillas pueden sobrevivir con sus reservas almacenadas porperodos prolongados. La semilla es la forma primaria por la cual una planta sereproduce en el momento en que las condiciones son las ms convenientes.


11/160

11


Durante la fertilizacin, los genes que controlan caractersticas de la plantaregeneran y recombinan de muchas diversas maneras, dando por resultado lassemillas que pueden o no ser similares a sus padres.

Las semillas que resultan de la auto-polinizacion pueden producir especmenesmuy homogneos, mientras que no lo son aquellos que resultan de lapolinizacion cruzada que generalmente proporcionan la diversidad gentica parala obtencin y la seleccin de los nuevos cultivares (variedades cultivadas) y son amenudo fuentes de variabilidad y diversidad en las plantas.

La regeneracin de la semilla es la manera ms econmica de obtener una grancantidad de plantas. La mayora de las especies de plantas cultivadas sereproducen por semillas.


12/160

12


Leccin 1. La reproduccin sexual

Durante el proceso de floracin, las plantas superiores producen dos tipos declulas especializadas que al unirse realizan la fecundacin, como iniciacin al

ciclo de reproduccin.

En las flores masculinas, se producen sobre las anteras, las clulas de polen-clulas reproductoras masculinas-, las cuales en el proceso de polinizacin setrasladarn a las flores femeninas para unirse con los vulos, que son las clulasreproductivas femeninas, producidas en el saco embrionario. Cada vulofecundado tiene la posibilidad de desarrollarse para conformar una semilla y sta asu vez, puede originar una nueva planta.

Una secuencia general caracterstica de la reproduccin sexual en plantassuperiores, se inicia con la aparicin de clulas reproductivas especializadasdenominadas microsporas y megasporas: por meiosis dando lugar el grano depolen y al vulo respectivamente.

La clula madre de la megaspora, mediante divisiones sucesivas, origina lanucela, que es el tejido en el cual se ubica el vulo y los tegumentos que lebrindan proteccin su separacin se denomina micropilo y es el lugar por dondepenetra el grano de polen durante la fertilizacin; el vulo es llamado gametofito

femenino.

La clula madre de la microspora origina en la flor los granos de polen-gametofitomasculino- los cuales se unirn con los vulos para conformar un proembrin(zigoto), el cual se multiplica formando el embrin, elemento fundamental de lasemilla: esta a su vez germina y origina una nueva planta.

Despus de la fertilizacin, el ncleo del zigoto permanece en reposo por un cortotiempo. El ncleo del endospermo se divide rpidamente y posteriormente solodespus de la divisin del endospermo ocurre la divisin del ncleo del zigoto queforma un filamento conformado por 2-4 clulas , que al elongarse y continuardividiendose forman el suspensor que soportar al embrin en el endospermo ypor procesos de divisin continua se conforma finalmente el embrin.


13/160

13


Leccin 2 Morfologa de la semilla

Se consideran dos clases en las plantas que producen semillas , las

angioespermas en las que sus semillas llevan sus vulos dentro del ovario, y lasgimnospermas en las que la estructura que los contiene es muy diferente, puesno constituye una verdadera flor y las semillas se ubican en pares en la base delas escalas de los conos.

Entre las angioespermas, las plantas que tienen dos cotiledones se clasificancomo dicotiledoneas y las que cuentan con un solo cotiledn comomonocotiledoneas. Las gimnospermas pueden tener hasta 15 cotiledones.

La mayora de las semillas consisten en tres porciones: embrin, una plantaminiatura dentro de la semilla; endospermo, reservas almacenadas del alimentopara el embrin creciente; y la cubierta de la semilla (testa), que abarca y protegeel embrin y el endospermo contra el dao, prdida de exceso de agua, y otrascondiciones desfavorables. El embrin tiene unas o ms hojas miniatura de lasemilla (cotiledones), un vstago embrionario (plumula o epicotilo), una razembrionaria (radcula), y una hipocotilo, la zona de la transicin entre el vstagoembrionario y raz.

El endospermo contiene las reservas almacenadas del alimento integradas porcarbohidratos, protenas, aceites, y otras sustancias bioqumicas. Todas lassemillas contienen reservas almacenadas de alimento en el endospermo, aunqueen ciertas especies. Se pueden encontrar reservas del alimento en loscotiledones.

En algunas, la cantidad de reservas puede ser absolutamente pequea,generalmente, cuanto ms grande es la reserva del alimento, mayor es el vigor dela planta en el semillero. Las semillas de mayor tamao tienen generalmente msreservas del alimento que las semillas pequeas .

Hay cerca de 250.000 diversas plantas con semilla en el mundo. Cada especietiene sus el propios morfolgico la forma nica de semilla, que se puede identificarpor su tamao, forma, color, y su estructura externa.


14/160

14


Figura 1. Semilla de maz. Semilla con nutrientes en el endospermo

Figura 2. Semilla de frjol. Semilla con nutrientes almacenados en los cotiledones


15/160

15


Leccin 3. Germinacin de la semilla

El proceso de la germinacin comienza con el proceso de imbibicin que consisteen la toma de agua por la semilla. La velocidad y forma como se da este procesodepende esencialmente de la composicin de la semilla, la permeabilidad de sucubierta, la temperatura del suelo y la duracin del proceso .

El segundo proceso ocurre cuando se presenta la activacin enzimtica quepermite el ablandamiento de tejidos, especialmente de las sustancias de reserva ,facilitando el transporte de nutrientes hacia al embrin y estimulando lasreacciones qumicas que reducen o sintetizan compuestos asimilables por elembrin. Aqu participan las hormonas de crecimiento vegetal del grupo de lascitokininas. incluyendo la kinetina , actuando en unin con las auxinaspromoviendo la divisin clular y el crecimiento lateral .

Posteriormente se inicia el crecimiento del embrin , donde generalmente, laradcula emerge primero de la capa de semilla ablandada o rota, crece haciaabajo, y se convierte en el sistema primario de la raz. Mientras la plumula crecehacia arriba para formar el vstago o brote.

Luego se presenta la ruptura de la cubierta y la emergencia de la plntula y comoltimo paso el establecimiento de la misma donde ocurre la fotosntesis a un nivelcapaz de alimentar la planta, generalmente cuando se forman las primeras hojasverdaderas. En esta etapa, se termina la germinacin.

n algunos casos, el cotiledn o los cotiledones no permanecen debajo de lasuperficie de la tierra, lo que se conoce como germinacin epigea (ver figura 3),aunque en la mayora de las especies , los cotiledones permanecen en el sueloen el interior de la cubierta seminal (germinacin hipgea) . (figura 4)


16/160

16


Figura 3 Germinacin epgea del frijol.

Figura 4 Germinacin hipgea de la arveja


17/160

17


Leccin 4. Factores que afectan la germinacin.

Cada especie de planta tiene sus propios requisitos para que ocurra el proceso degerminacin, siendo los ms importantes los siguientes

HumedadLa necesidad de la humedad es el requisito previo ms importante para activar lagerminacin. Mientras que algunas semillas requieren poca humedad para lagerminacin, otras, tales como la Nymphaea spp . (lirio del agua) y otras plantasacuticas, se deben sumergir totalmente en agua.

Las semillas con capas de semilla duras o impermeables pueden requerir untratamiento especial (el ablandar o escarificacin) para permitir la toma eficientedel agua. Generalmente, el agua alcanza la semilla a travs de contacto con elmedio que por lo general es el suelo. Una vez que el proceso de la germinacin

comience, un nivel adecuado de la humedad se debe mantener ,la baja humedadtemporal puede dar lugar a la muerte de la semilla o de la planta de semillero.Demasiada humedad puede hacer que el suelo se sature de agua y prive a lasemilla del oxgeno, conduciendo a la muerte.

Tabla 1. Contenido de humedad necesaria para que ocurra la germinacin dealgunas semillas de especies cultivadas.

Cultivo Contenido de humedad

Maz (Zea mays) 30.5%

Soya (Glycine max) 50.0%

Remolacha (Beta ssp.) 31.0%

Algodn (Gossypium spp.) 50-55.0%

Higuerilla (Ricinus comunis) 32-36.0%

Arroz (Oryza sativa) 32-35.0%

Avena (Avena sati va) 32-36.0%

Man (Arachis hypogaea) 50-55.0%

Adaptado de Burck, B. and J. C. Delouche. 1959. Water absorption byseeds. Proc. AOSA 49:142


18/160

18


La toma de agua por las semillas durante el proceso de germinacin se puededescribir usando el siguiente modelo en tres etapas:

Figura 5.Etapas de la toma de agua por la semilla

Las semillas secas en la etapa I (imbibicin) tienen un alto potencial negativo delagua debido a las caractersticas coloidales de la capa de semilla.

Las superficies de protenas, de la celulosa, del almidn, y de otras sustanciasdeben primero hidratarse. La toma o la imbibicin del agua en la etapa I es fsica,dando por resultado el ablandamiento o ruptura de la cubierta de la semilla y unaumento en el volumen de la semilla. (ver figura 2)

La toma de agua contina en la etapa II (metabolismo e hidrlisis activos) seactivan las enzimas almacenadas y estimula la sntesis de nuevas sustancias .

Estas enzimas hidrolizan y transforman algunas de las reservas almacenadas quese usarn para la produccin de ms clulas y tejidos finos. Estos procesos

metablicos bajan el potencial del agua del embrin y de los tejidos finoscircundantes.

La etapa II parece ser una fase relacionada con la toma de agua y el crecimiento.Durante esta etapa, el ndice de la absorcin del agua es gobernado por elpotencial osmtico interno.


19/160

19


El crecimiento rpido de la etapa III (germinacin visible) de la radcula y de laplmula define la tercera etapa. ( ver figura 5)

La temperatura

Cuando la humedad es adecuada, la temperatura es el requisito siguiente enimportancia para la germinacin.

La temperatura afecta el nivel en la cual el agua es imbibida y el ndice deprocesos metablicos tales como el desplazamiento de alimentos y las hormonas,divisin y alargamiento de clulas, y otros procesos fisiolgicos y bioqumicos.

Los cambios que ocurren durante la germinacin comprenden procesosmetablicos que se producen en estrecha relacin con la temperatura, y su efecto

se expresa en la capacidad germinativa o en la velocidad de germinacin.Las temperaturas cardinales para la germinacin de las semillas se clasifican entemperatura ptima, mxima y mnima, donde el intervalo trmico en el que lassemillas germinan son caractersticas sujetas a la seleccin natural. Por esto, confrecuencia se presentan como adaptaciones muy claras a los hbitat en los quelas plantas se desarrollan, y hay diferencia entre las especies, incluso entredistintas poblaciones de la misma especie de acuerdo con su distribucingeogrfica.

Muchos fisilogos han considerado que las temperaturas cardinales sonparmetros fisiolgicos muy tiles en el estudio de la germinacin. Sin embargo,pueden presentarse dificultades al tratar de fijar en forma precisa las temperaturascardinales de una especie, ya que con frecuencia stas varan segn el estado demaduracin de las semillas o son difciles de detectar debido a la lentitud de lagerminacin a ciertas temperaturas.

La temperatura es un factor importante de la regulacin de la sincronizacin de lagerminacin, debido a su papel en el control de la inactividad y germinacin de la

semilla, adems de su adaptacin al clima.

Generalmente, las altas temperaturas inducen o refuerzan la inactividad; mientraslas bajas temperaturas superan la inactividad. La mayora de las semillas puedentolerar el tiempo clido prolongado si se mantienen secas, y algunas puedensoportar incluso mayores temperaturas extremas.


20/160

20


Temperatura mnima. Por debajo de esta temperatura los procesosde germinacin no se pueden detectar visualmente, dentro de unperodo razonable de tiempo.

Bajas temperaturas pero por encima del punto de congelacin no sonletales a las semillas.

Temperatura mxima. Es la temperatura por encima de la cual losmecanismos de germinacin no operan y por lo tanto no se da creci-miento del embrin. En contraste con la temperatura mnima, la m-xima es fcil de determinar ya que temperaturas superiores a lamxima causan daos irreversibles a las semillas (excepcin a estaregla son las semillas que entran en latencia a altas temperaturas).

Temperatura ptima. Esta se puede definir como la temperatura a la

cual se da el porcentaje mximo de germinacin en un mnimo detiempo.

Como ejemplo, a continuacin , se referencian algunas especies ysus temperaturas de germinacin:

Tabla 2.Temperaturas de germinacin de algunas especies vegetales.

Cultivo Temperatura Temperatura Temperatura

mnima (C) ptima (C) mxima (C)

Arroz 10-12 30-37 40-42

Maz 8-10 32-35 40-44

Trigo 3-5 15-31 30-43

Tomate 20 20-35 35-40Soya 8 32 40

El oxgeno

La mayora de las semillas requiere una fuente adecuada de oxgeno durante lagerminacin. El oxgeno se requiere para el proceso de respiracin que permiteoxidar los almidones, las grasas, y otras reservas de alimento, y su utilizacin esproporcional a la cantidad de la actividad metablica.


21/160

21


As, un medio de germinacin debe ser flojo, friable, y bien aireado. Las semillassembradas en suelos pesados pueden germinar mal, especialmente duranteestaciones hmedas , cuando el suelo se satura y carece a menudo del suficienteoxgeno.

Profundizar la semilla al plantarla es desfavorable porque la fuente del oxgenopuede ser restringida o puede suceder que las plantas de semillero no puedanalcanzar la superficie, especialmente si el suelo o el medio es duro.

La luz

Si las condiciones de humedad y temperatura son adecuadas, la mayora de lassemillas germinan en condiciones de oscuridad, particularmente las semillas de lamayora de las plantas agrcolas.

Otras son inhibidas parcialmente o totalmente por la luz o la requieren paragerminar.

El estudio del efecto de la luz sobre la germinacin se ha mantenido en el primerplano del inters de los fisilogos y de los ecofisilogos durante mucho tiempo.

Actualmente, la cantidad de informacin disponible en este campo es muy grande.La fotoinduccin o fotoinhibicin de la germinacin es uno de los casos ms clarosdel control de un proceso fisiolgico por un factor ambiental.

No se sabe cuntas especies de plantas superiores presentan semillas

fotoblsticas (germinacin regulada por la luz), ya que la fisiologa de las semillasde la gran mayora de las plantas no ha sido investigada; sin embargo, existenevidencias que indican que el porcentaje de especies con semillas fotoblsticas esparticularmente alto entre las plantas anuales.

Las interacciones entre la luz y la temperatura se saben para algunas clases desemilla. Por ejemplo, la fotosensibilidad puede ser superada alternando altas ybajas temperaturas.

Son tres las principales bandas del espectro lumnico que tienen accin sobre lagerminacin, y corresponden a la franja de 660 nanmetros (rojo), 730nanmetros (rojo lejano) y la luz comprendida entre 400 y 500 nanmetros (azul),aunque con efectos mucho menos claros.

Tanto el rojo como el rojo lejano son absorbidos por un compuesto denominadofitocromo, que es una cromoprotena que acta como sensor. Este pigmento en su


22/160

22


forma activa es inductor de la germinacin e interviene en procesos depermeabilidad, activacin de enzimas y expresin gentica. La conversin delfitocromo inactivo (Pr) a fitocromo activo (Pfr) por lo general se lleva a cabo bajo elefecto de la luz roja, y la reaccin opuesta ocurre bajo el efecto del rojo lejano.

Estas dos formas del fitocromo corresponden a cada uno de sus picos deabsorcin de luz. Esta reaccin de conversin en ambos sentidos est relacionadacon la induccin y la inhibicin de la germinacin, y puede ser modificada ocontrolada por otros factores ambientales como la temperatura o el termoperiodo.La intensidad de la luz, el fotoperiodo y la cantidad de rojo en relacin con el rojolejano presente (denominada relacin R:RL) modulan la respuesta de las semillasa la luz a travs de este pigmento. La cantidad de fitocromo activo presente enuna semilla en el momento de su liberacin determina si sta puede germinar enla oscuridad o si requerir luz para iniciar el proceso.

En los lugares cubiertos de vegetacin la luz que llega al suelo es pobre en rojo yrica en rojo lejano, mientras que en los lugares abiertos ambas longitudes de ondallegan en igual proporcin, debido a que la luz no ha sido filtrada por un doselvegetal. El mecanismo de captacin de la luz del fitocromo es sensibleprincipalmente a la calidad de luz, lo que permite a las semillas detectar, enparticular, la proporcin de R:RL que llega al suelo.

De esta manera, algunas semillas de plantas de sol pueden permanecer latentescuando son dispersadas hacia lugares que estn densamente cubiertos devegetacin y que no seran propicios para su establecimiento. La hojarasca quecubre al suelo tambin modifica la relacin R:RL, as como otras propiedadesfsicas del suelo.

Este tipo de latencia regulada por la luz es muy comn en semillas quepermanecen latentes en la oscuridad, enterradas en el suelo, hasta que sonexpuestas a la luz durante las prcticas agrcolas. Cuando estas semillas alcanzanla superficie del suelo quedan expuestas a la luz y germinan.

En las semillas pequeas la conversin del fitocromo normalmente se realiza amuy bajas intensidades de luz; sin embargo, la temperatura y el fotoperiodo tieneninfluencia directa en el resultado final del proceso, expresado en porcentaje yvelocidad de germinacin.

En ocasiones el proceso fisiolgico que induce la germinacin necesita la luz, y lagerminacin total slo se obtiene cuando la luz y la temperatura actan


23/160

23


simultneamente. En algunos casos, la temperatura puede provocar que lassemillas germinen en la oscuridad, aun cuando generalmente requieren luz.

La luz y la fluctuacin de temperatura interactan de muchas maneras paradeterminar la germinacin de las semillas presentes en el suelo en el momento enque las condiciones para el establecimiento de las plantas son las ptimas.

La regulacin de la germinacin producida por las fluctuaciones de temperatura, lacalidad de la luz incidente o alguna combinacin de ambos factores es comn enhierbas y plantas colonizadoras. Los sensores ambientales de estas semillasdetectan cambios en su ambiente que les indican la aparicin de condicionesfavorables para la germinacin y establecimiento de las plantas. Estos cambios sedan cuando la cubierta de plantas se destruye, cuando desaparece la capa dehojarasca o cuando las semillas son desenterradas por algn disturbio, productode un fenmeno natural o de la perturbacin por el hombre.


24/160

24


Leccin 5. Latencia de la semilla.

Una vez que la semilla ha completado su desarrollo se inician los cambios quedarn lugar al establecimiento del reposo en las semillas Este reposo o reduccindel metabolismo se denomina quiescencia cuando la causa de que no ocurra lagerminacin es por no disponer de condiciones exgenas adecuadas.

En cambio, el reposo de las semillas se denomina latencia , dormicin, letargo, reposo o vida latente y se refiere a la ausencia o inhibicin del crecimiento vegetaly en particular, de la germinacin por causas internas, aun cuando las condicionesexternas sean adecuadas (temperatura, humedad, luz, etc.)

Algunos autores emplean el trmino dormicin, para referirse a la falta degerminacin debida a un medio desfavorable o a mecanismos inhibidoresresidentes en las semillas.

El fenmeno de la dormancia es comn, principalmente en semillas dedeterminadas hortalizas y forrajeras, algunas frutales , arbreas y ornamentales,que no germinan despus de la cosecha debido a los mecanismos internos, denaturaleza fsica o fisiolgica, que bloquean la germinacin.

Estos mecanismos son genticos y acontecen durante el ciclo de vida de laespecie, durante la maduracin de la semilla, de modo que, despus de ladispersin, la semilla todava no estar apta para germinar. sta dormancia, que

se instala en la fase de maduracin de la semilla, es denominada primaria.

No obstante, en algunas especies, el bloqueo a la germinacin se establece luegode la dispersin de la semilla, inducido por ciertas condiciones de estrs o por unambiente desfavorable a la germinacin, caracterizando otro tipo de dormancia,denominada secundaria.

De esta forma, la dormancia de la semilla es un importante estadio del ciclo devida de las plantas, caracterizada por la ausencia temporal de la capacidad degerminacin, permitiendo que las especies vegetales sobrevivan a lasadversidades, principalmente a aquellas que dificulten o impidan el crecimientovegetativo de la planta. Se trata, por lo tanto, de un fenmeno fundamental para laperpetuacin y la supervivencia de muchas especies vegetales en los msvariados ecosistemas.

Tambin es gracias a la dormancia que semillas de muchas especies no germinanen el fruto cuando este est todava prendido a la planta, pues, luego de la


25/160

25


maduracin fisiolgica, y en condiciones ambientales favorables a la germinacin -como, por ejemplo, aumento de la humedad por el exceso de lluvias -, semillas sinbloqueos al crecimiento del embrin podrn germinar en la planta madre.

Cabe resaltar que la mayora de las plantas cultivadas actualmente esrepresentada por variedades, cultivares e hbridos genticamente mejorados porprocesos de seleccin que eliminaron la dormancia, pues los objetivos de laagricultura moderna son la rapidez y la uniformidad de la germinacin de la semillay de la emergencia de la plntula en campo.

No obstante, existen muchas especies que tienen la supervivencia garantizada porla dormancia. Lo que varia bastante entre las especies vegetales es el perodo deduracin de la dormancia, que puede ser de apenas algunos das, de algunosmeses o de varios aos. Inclusive para una misma especie, este perodo puedevariar en funcin del genotipo, del ambiente donde la semilla fue producida y deotros factores.

Adems, semillas originadas de una misma planta tienen intensidades distintasde dormancia, para que la germinacin ocurra a lo largo del tiempo, en intervalosregulares, a medida que la dormancia es superada, aumentando la probabilidadde supervivencia de los individuos.

De esta forma, el impedimento a la germinacin de la semilla, establecido por ladormancia, se constituye en una estrategia benfica, por distribuir la germinacin alo largo del tiempo y permitir a la especie "escapar" de condiciones adversas alcrecimiento de la plntula.

Se trata, por lo tanto, de un fenmeno que contribuye para que la germinacin dela semilla ocurra solamente en una poca o estacin favorable al desarrollo de laplntula, garantizando la supervivencia de la especie.

Principales causas de la dormancia de semillas

Pueden considerarse las siguientes:

a. Impermeabilidad al agua.

b. Baja permeabilidad a los gases.

c. Resistencia mecnica al crecimiento del embrin.


26/160

26


d. Permeabilidad selectiva a los reguladores del crecimiento.

e. Bloqueos metablicos

f. Presencia de inhibidores.

g. Embriones rudimentarios

h. Adquisicin de mecanismos inhibidores.

Las causas por las que no germinan pueden deberse a la existencia de un periodocronolgicamente regulado de interrupcin del crecimiento y de disminucin delmetabolismo durante el ciclo vital. sta es una estrategia adaptativa desupervivencia frente a condiciones ambientales desfavorables que se presenta enalgunos seres vivientes.

En las plantas superiores puede existir latencia o interrupcin del crecimiento en eltejido meristemtico, por ejemplo en las yemas de crecimiento de las ramas, ascomo en las semillas.

El establecimiento de la latencia puede estar regulado por factores hereditariosque determinan los mecanismos fisiolgicos endgenos de las plantas, los cualesinteractan con factores del ambiente en el que las plantas crecen; esto da lugar,a la larga, a cambios evolutivos en las plantas.

Entre las condiciones ms importantes del ambiente se encuentran lasvariaciones climticas de temperatura y humedad, las variaciones microclimticasderivadas de aspectos fisiogrficos y biticos, como la calidad espectral de la luz yel termoperiodo, as como las caractersticas especficas del lugar a las que lasplantas se han adaptado para establecerse y crecer.

Las variaciones micro y macroclimticas, as como las condiciones hormonales ynutricionales de la planta progenitora tienen gran influencia en el establecimientode la latencia de sus semillas durante su desarrollo, por lo cual pueden existirvariaciones entre cosechas de semillas de una especie, segn la poca y el lugarde produccin.

Tipos de latencia

Latencia innata o endgena

Las semillas viables, especialmente de muchas especies de arboles, pueden nogerminar despus de un tiempo considerable incluso en condiciones en que elambiente para la germinacin parece ser ideal.


27/160

27


Se presenta en el momento en el que el embrin cesa de crecer (cuando la semillaan est en la planta madre) y contina hasta que el impedimento endgeno cesa,en ese momento las semillas estn en condiciones de germinar en cuanto sepresentan las condiciones ambientales adecuadas.

Latencia inducida o secundaria

Este tipo de latencia se produce cuando las semillas estn en condicionesfisiolgicas para germinar y se encuentran en un medio que presenta algunacaracterstica muy desfavorable, como poco oxgeno, concentraciones de CO2mayores a las de la atmsfera, temperatura alta, etc., lo que puede produciralteraciones fisiolgicas reversibles en las semillas. En estos casos, las semillaspueden caer en un estado de latencia secundaria en el que ya no puedengerminar a pesar de continuar vivas. En algunos casos este tipo de latencia serompe por medio de un estmulo hormonal. Algunas veces la latencia inducidatambin puede sumarse a otros tipos de latencia o sustituirlos.

En muchas especies, la germinacin retrasada resulta de condiciones internas delos tejidos finos del almacenaje del embrin y del alimento, o de una porcin deestos tejidos finos, que deben experimentar ciertos cambios de desarrollo (losembriones rudimentarios o no maduros) o fisiolgicos antes de que las semillasgerminen.Si los cambios fisiolgicos y mecnicos ocurren: se sintetizan las hormonas yactan las enzimas del crecimiento o se desactivan las hormonas activadas, queinhiben la germinacin y se absorbe el agua , se rompe este tipo de latencia.

Latencia impuesta o exgena

En la naturaleza esta latencia se presenta en semillas aptas para germinar encondiciones adecuadas de humedad y temperatura media, es decir, adecuadas alhbitat que ocupan, pero que continan latentes por falta de luz, requerimientosespeciales de temperatura, oxgeno o de otro factor. Esta latencia est controladapor las condiciones fsicas del ambiente que rodea a la semilla, y se presentan enaquellas que se encuentran en el suelo y que germinan slo despus de unaperturbacin que modifique el rgimen lumnico o el contenido de oxgeno.

La presencia de inhibidores qumicos de la germinacin en el embrin o lainmadurez de ste son probablemente las causas principales de esta latencia. Laduracin de la latencia innata es muy variable segn la especie, en algunos casos,incluso puede variar entre las semillas de un mismo individuo.


28/160

28


Las semillas de las plantas de las familias de Cornaceae , de Geraniaceae , deFabaceae , de Malvaceae , y de Convolvulaceae se caracterizan por estacondicin .

Mtodos para superar la latencia

Como mtodos para superar la latencia de las semillas se encuentran laescarificacin y la estratificacin de las semillas.

La escarificacinConsiste en romper, gastar o remover parte o toda la cubierta de la semilla atravs de mtodos fsicos y /o qumicos.

Entre los tratamientos fsicos se encuentran: Agua caliente . Este tratamiento esteriliza la superficie de las semillas. La

temperatura y duracin del tratamiento son los factores que determinan suefecto sobre la impermeabilidad y viabilidad de las semillas.

Figura 6. escarificacin con agua caliente

. Tomado de viveros .2002 Calentamiento en seco. Consiste en incrementar la temperatura de las

semillas durante cierto tiempo, colocndolas sobre una plancha trmica odentro de un horno.


29/160

29


Productos custicos. Generalmente se utiliza cido sulfrico o cidoclorhdrico , que debe cubrir dos veces el volumen ocupado por las semillas,utilizando un envase de cristal, y revolviendo suavemente con una barra de cristaldurante el tratamiento.

La duracin de la exposicin cida depender de grueso de la capa de semilla ydependiendo de la especie en tiempos que van desde quince minutos a 3 horas oms de exposicin .

Es importante tener en cuenta que para reducir la concentracin del cido conagua, esta no se debe adicionar al cido, sino que el cido se debe agregarlentamente en el agua para evitar reacciones violentas.

La inmersin de las semillas en estas sustancias, y, en general, su uso, implicagrandes riesgos para los operarios, quienes deben ser cuidadosamenteentrenados y en el momento del contacto protegerse con anteojos, guantes ydelantales resistentes a los cidos y lcalis. Se debe contar tambin con unaabundante provisin de agua corriente.

Una vez realizado el tratamiento de acuerdo al tipo de semilla , es indispensable,un lavado de las mismas con abundante agua para eliminar trazas del cido.

Escarificacin mecnica . Su efectividad depende de que se retire la mayorparte de la cubierta externa, mediante productos abrasivos tales como lijas , ouna rueda abrasiva o por el rompimiento total de la cubierta de la semilla.

Un vaso mecnico pequeo alineado con papel de lija o llenado con arena ograva puede ser ms prctico para cantidades ms grandes de la semilla . Lacantidad de semillas en el vaso debe ser suficiente permitir que todas las semillassean desgastadas.Figura 7. Escarificacin mecnica

Tomado de viveros . 2.002


30/160

30


Las mquinas comercialmente diseadas estn tambin disponibles paraescarificar cantidades grandes de semilla. Estos escarificadores desgastan omarcan con una cicatriz las semillas entre dos superficies de caucho queimpulsan generalmente las semillas contra superficies speras tales como papel

de lija. La severidad de la abrasin o del impacto se debe controlar para prevenirdao a la semilla .

Dentro de los tratamientos qumicos se encuentran:

Fermentacin e intemperizacin . La descomposicin de las cubiertas, sobretodo si son carnosas, se puede lograr poniendo las semillas en agua o en lapulpa del fruto y dejndolas fermentar durante varios das.

Aceptores de electrones. Compuestos como el azul de metileno, cloruro detrifeniltetrazolio, nitratos, nitritos y perxido de hidrgeno eliminan la dormicinleve, ya que actan como reoxidantes alternos del NADPH, o bien inhiben lacatalasa. Las sustancias ms usadas son los nitratos y el agua oxigenada, suefecto estimulante se limita, principalmente a la dormicin leve.

Entre los nitratos se usa principalmente el de potasio y, con menor frecuencia, elde amonio.

Hormonas. Las sustancias ms empleadas son las giberelinas, lascitoquininas-Kinetina, benziladenina y 6-aminopurina, el etileno y la fucocinina.

Inhibidores de la respiracin. Unicamente tienen efecto sobre la dormicinleve. Son tiles los inhibidores de la gluclisis, el ciclo de Krebs y lafosforilacin oxidativa; los productos terminales de la fermentacin tambinactan como inhibidores de la respiracin al activar la va de las pentosasfosfatadas

La estratificacin

Corresponde a otro mtodo para superar la latencia y consiste en estimular alembrin para que pueda desarrollarse utilizando principalmente el manejo delsuelo y de la temperatura.


31/160

31


Estratificacin por bajas temperaturas. Consiste en ubicar semillas en unsustrato , principalmente arena , manteniendo una temperatura alrededor de 4C, durante un tiempo alrededor de uno a cuatro meses .

Estratificacin clida. Este tratamiento consiste en ubicar semillas en unsustrato sin destruir las cubiertas, el sustrato empleado debe estar esterilizadopara evitar infecciones, manteniendo el sustrato a una temperatura ptimapara el crecimiento de los embriones que depende de la especie manejada.

Combinacin de estratificacin clida con enfriamiento en hmedo. Engeneral, es una metodologa similar a la anterior, pero posteriormente esseguido de un perodo de enfriamiento en hmedo en un tiempo igual al de laetapa de estratificacin clida.


32/160

32


CAPITULO 2: ANLISIS DE SEMILLAS

Leccin 6. Vigor

El vigor hace relacin a la capacidad de una semilla par producir una germinacinrpida y uniforme, as como un rpido crecimiento de la planta bajo condicionesgenerales de campo.La semilla como elemento vivo nunca est completamente inactiva, aunque laactividad dentro de ella puede ser tan baja que la mayora de las veces esimposible medirla. As, puede mantenerse por aos en el suelo si sta noencuentra condiciones favorables para germinar.

Las semillas poseen un mecanismo de proteccin marcadamente complejo yefectivo que las ayuda a asegurar su supervivencia. Tienen un mecanismo de

accin retardada "un reloj natural" el cual asegura que permanezcan inactivas odormantes en tiempos difciles, hasta que se presenta otro momento msadecuado lo suficientemente largo y favorable que asegure el establecimiento delas plantas.

El simple hecho de que una semilla absorbe agua, se hinche y desarrolle unapequea raz, no garantiza que sta contine creciendo y llegue a formar unaplanta adulta.

Estas pueden solamente tener vigor suficiente para formar una raz, o puedeempezar a formar un rebrote y despus morir. Puede incluso crecer y formar unaplanta, pero que sea tan dbil que no pueda establecerse por s sola en el suelo ycontinuar desarrollndose normalmente en contra de factores ambientalesadversos.

Vigor de semillas y deterioro estn fisiolgicamente ligados, son aspectosinversamente proporcionales de la calidad de semillas. El deterioro tiene unaconnotacin negativa, mientras que el vigor tiene una connotacin positiva; el vigordisminuye a medida que el deterioro aumenta. Deterioro es el proceso deenvejecimiento y muerte de las semillas, en cuanto vigor es el principalcomponente de la calidad afectado por el proceso de deterioro.

Como un primer acercamiento a la determinacin del vigor de las semillas seutilizan las pruebas de germinacin en las cuales se puede evaluar:

Vigor de germinacin, entendido como la obtencin de la germinacin de unaplanta vigorosa y sana en el menor tiempo posible.


33/160

33


Poder de germinacin, entendida como el vigor de germinacin cuando por lomenos el 50% de las semillas hallan germinado.

Capacidad de germinacin, entendida como la sumatoria del vigor y el poder

de germinacin.

A pesar de que la prueba de germinacin es la medida aceptada del efecto finaldel deterioro de las semillas, o sea, prdida de la capacidad de germinar.Es importante entender que la prueba de germinacin no es una medida adecuadadel potencial de una semilla para la produccin de plantas, ni para que se tengauna total apreciacin de su potencial , ni de su vigor.

Las pruebas de germinacin buscan la optimizacin y patronizacin de lascondiciones de la prueba de manera que se puedan optimizar los resultados.

Pero, estas son realizadas en un medio esencialmente artificial y esterilizado, conun grado adecuado de humedad , en germinadores, ajustados a una temperaturaoptima para la especie de semilla probada, por un tiempo largo lo suficiente parapermitir que tanto semillas "dbiles" como semillas vigorosas germinen ydesarrollen plntulas normales.

Adems, los principios de optimizacin y maximizacin de las pruebas degerminacin son relativamente poco sensibles para la determinacin de plntulasnormales y anormales, apenas las plntulas muy enfermas y deformadas sonnormalmente excluidas del porcentaje de germinacin.

Plntulas dbiles, semidefectuosas y robustas tienen el mismo peso en elporcentaje de germinacin, que es un parmetro de la calidad de semillacuantitativo y no cualitativo , pues , una semilla o germina o no germina; ella es o100% germinable o 0% (muerta o anormal).

Este porcentaje de germinacin es relativamente vlido para el momento que serealiza la prueba de germinacin, pero, el proceso de deterioro de la semilla y su

relacin con la germinacin, contina y por y tanto sigue ocurriendo la prdida dela germinacin, as, la naturaleza progresiva del deterioro y sus efectos menoresno son considerados sino hasta el momento de la realizacin de la prueba.


34/160

34


Leccin 7. Pruebas de vigor

Las pruebas de vigor proporcionan una informacin adicional a la brindada por laPrueba de Germinacin Estndar.

Desde que el vigor es un atributo solamente de semillas capaces de germinar, laspruebas de vigor son designados para evaluar uno, varios o la mayora de losefectos menores del deterioro sobre el potencial de desempeo de las semillas.

Las pruebas de vigor desde un punto de vista relativo al desarrollo, pueden seragrupadas dentro de tres categoras :

1) Pruebas que evalan daos de los sistemas bsicos biolgicos/bioqumicos: por

ejemplo, la degradacin de las membranas como reflejada en la conductividad,resistencia, turbidez y acidez del agua de imbibicin de las semillas, tasa derespiracin y coeficiente respiratorio, la reaccin de tetrazolio y la actividad deotros sistemas de enzimas. Evidencia valiosa de daos en las membranas ycambios en la permeabilidad puede ser obtenida a partir de la observacin directade la profundidad de coloracin en las pruebas con tetrazolio de algunos tipos desemillas.

2) Pruebas que miden la velocidad e intensidad de las actividades y respuestasfisiolgicas: por ejemplo, velocidad de germinacin y de crecimiento y desarrollo

de plntulas, peso verde y/o seco de plntulas.3) Pruebas que miden cambios en la resistencia o tolerancia a condiciones deestrs: por ejemplo, la prueba de fro para semillas de maz (fro, sueloshmedos), pruebas de germinacin bajo fro para algodn (temperaturas fras sub-ptimas), pruebas de envejecimiento acelerado y deterioro controlada (altatemperatura, contenido de agua de la semilla y/o humedad), pruebas de arena oladrillo molido (alto impedimento mecnico).

Estas a su vez pueden separarse por pruebas directas y pruebas indirectas

Pruebas directas

Son aquellos que simulan las adversidades que la semilla puede encontrar en elcampo , procurando establecer bajo condiciones controladas de laboratorio losfactores desfavorables responsables por la reduccin de la emergencia en elcampo


35/160

35


Como ejemplo se puede citar la prueba del fro, las pruebas directas,son difciles de estandarizar entre laboratorios y tienden a darresultados ms variables que las pruebas de germinacin.

Prueba del Fro

El fundamento terico de esta prueba es que la condicin fra yhmeda del suelo retarda la actividad tanto de la semilla como de losmicroorganismos del suelo. Sin embargo, como las semillas estn endesventajas relativamente mayor, sern ms susceptibles al ataquede microorganismos causantes de pudricin. Las semillas vigorosasproducirn plntulas capaces de resistir el ataque de estosmicroorganismos en mayor grado que las semillas dbiles.

Pruebas Indirectas

Los tests indirectos son aquellos que miden determinados atributos fisiologicos dela semillas que posteriormente se correlaciona con su desempeo en elcampo.

Dentro de estas pruebas indirectas de vigor sobresalen:

1. Pruebas bioqumicas: prueba de respiracin, test de GADA, prueba deltetrazolio, prueba de la conductividad elctrica.

2. Pruebas fisiolgicas: primero conteo de germinacin, velocidad degerminacin.

3. Pruebas de resistencia: germinacin a baja temperatura, inmersin en aguacaliente.

Pruebas de Vigor recomendadas

Prueba de Envejecimiento AceleradoSe basa en someter a las semillas a un estrs antes de conducir el ensayogerminacin tradicional. Se utilizan condiciones totalmente opuestas a un buenalmacenamiento, esto es alta humedad relativa cercana al 100% y altatemperatura, durante un perodo de tiempo de varias horas.


36/160

36


Los resultados del ensayo de envejecimiento acelerado se comparan con los delensayo de germinacin estndar y en la medida que estos valores sean elevadosy estn prximos podemos decir que el lote posee una buena condicin de vigor.Por otro lado cuando los valores de ambas pruebas se separen

considerablemente el lote es considerado como de bajo vigor.Conductividad Elctrica

El fundamento de esta prueba es la mayor o menor liberacin de electrolitos(iones, azucares, aminocidos, etc.) al medio de imbibicin por parte de lassemillas de acuerdo a la condicin fisiolgica de las mismas.

Despus de la madurez fisiolgica, la semilla presenta una condicin de bajocontenido de agua, la cual es variable en funcin de las condiciones ambientales,

principalmente la humedad del aire.

Luego con la prdida de humedad de la semilla, las membranas celulares sufrenun proceso de desorganizacin estructural, estando ms desorganizadas cuandomenor sea el contenido de agua de la semilla perdiendo as temporalmente suintegridad estructural

La integridad de las membranas celulares, est en funcin del grado dealteraciones bioqumicas, de deterioro y/o daos fsicos, influyendo de manera

significativa en las caractersticas de los lixiviados que sern liberados desde lasemilla , debido a la prdida de la integridad de las membranas celulares y unamayor permeabilidad de las mismas.

Prueba Topogrfica por Tetrazolio

Esta prueba se fundamenta en una reaccin bioqumica de coloracin mediante lacual los tejidos vivos se tien de color rojo y los tejidos muertos permanecen sintincin. Se puede realizar un diagnstico acerca de la naturaleza de los daos queexisten en la semilla y a la vez se puede establecer su nivel de viabilidad y vigor.

La principal ventaja de esta prueba es la rapidez de la ejecucin y obtencin deresultados, lo que confiere agilidad a las decisiones tomadas en el procesoproductivo.

Esta prueba es muy utilizada en la comercializacin de semillas de gramneasforrajeras tropicales y los resultados obtenidos han comprobado su eficiencia enestimar el potencial fisiolgico de esas semillas. A pesar de esas ventajas


37/160

37


verificadas en su uso, no debe ser considerado un substituto de la prueba degerminacin, pues sus resultados no caracterizan anormalidades y otros disturbiosde las plntulas, la presencia de microorganismos y la dormancia de semillas.


38/160

38


Leccin 8. Anlisis de semillas

Para realizar ajustes en la cantidad de semilla requerida se pueden realizaranlisis de peso de la semilla y germinacin en condiciones de campo, mientrasalgunos anlisis requieren de ciertas condiciones especiales tales como balanzasde precisin.

Anlisis de pureza

La pureza hace referencia a la mezcla normal de semillas puras con impurezas,corno pueden ser polvo, ramitas, hojas, semillas de otras especies o en generaltodo aquello que no sea la semilla pura, denominado material inerte; la purezanormalmente se expresa en porcentaje.

La metodologa utilizada en la determinacin del porcentaje de pureza, es comosigue:

Se toman dos muestras (en total unas 2.500 semillas, si el tamao lo permite) paraevaluarlas independientemente y establecer su promedio; cada muestra essometida a un proceso de pesado y seleccin manual de la semilla y lasimpurezas; una vez se tienen los dos grupos. se pesan por aparte loscomponentes (semilla pura e impurezas) y se procede a calcular el porcentaje depureza mediante la siguiente frmula:

% de pureza = peso de la semilla pura x 100

peso total

A manera de ejemplo:repeticin peso semilla

purapeso total

1 13,678 g 16,789 g

2 14,632 g 16,532 g

total 28,31 g 33.321 g

% de pureza = 28,31 x 100

33,321

% de pureza = 84,96 %


39/160

39


Anlisis de peso

Este anlisis muestra el peso de la semilla, usualmente expresado en relacin conun millar de unidades puras; para facilitar el trabajo, se toman semillas puras , y seagrupan en 8 muestras o repeticiones, de cien (100) semillas cada una.Se procede a pesar por separado cada muestra, tomando los valores de cada

grupo para obtener la sumatoria y dividiendo luego por el nmero de muestraspara hallar el promedio, cifra representativa de todo el lote. Una vez hallado elpeso promedio de 100 unidades, se calcula para 1.000, as:

Repeticin peso en gramos de 100semillas

1 2,684

2 2,605

3 2,599

4 2,789

5 2,568

6 2,876

7 2,556

8 2,345

total 21,022

Peso Promedio de 100 semillas 21,022/8 = 2,62775 gPeso promedio de 1.000 semillas = 26,2775 g

Anlisis de Germinacin

La muestra requerida para el anlisis de germinacin, es de un mnimo de 400semillas, evaluadas en 4 repeticiones de 100 unidades cada una.

Las rplicas se siembran en un sustrato adecuado. que puede ser tierra, arena,papeles absorbentes o algodn; se distribuyen los 100 gramos de cada ensayo en


40/160

40


forma uniforme, controlando hasta donde sea posible, la temperatura (cuyo nivel,va de acuerdo al hbitat de cada especie, la luz (que haya suficiente luz,preferiblemente luz del da) y la humedad (proporcionando un riego diario, biendosificado, es decir que las semillas permanezcan hmedas por lo menos hasta el

inicio de la germinacin). A cada repeticin se le evala el porcentaje de germinacin mediante la siguientefrmula:

% germinacin = semillas germinadas x 100

semillas sembradas

repeticin semillasembrada

semillagerminada

% degerminacin

1 100 82 82

2 100 78 78

3 100 80 80

4 100 71 71

total 400 311

% germinacin = 311 x 100

400

% germinacin = 77,75%

Germinacin por peso

Cuando el tamao de la semillas muy pequeo, es ms complejo separar lassemillas de las impurezas, en este caso la evaluacin se hace de la siguientemanera: se toman 4 rplicas de un gramo cada una con semillas e impurezas y sesiembran.

Cuando ocurre la germinacin, se hace un conteo de las semillas germinadas encada rplica y se calcula el promedio para el ensayo. El resultado se expresa entrminos de plntulas germinadas por unidad de peso, as:


41/160

41


repeticin semillasembrada

nmero desemillas

germinadas

1 1 g 25

2 1 g 32

3 1 g 28

4 1 g 22

total 4 g 107

Promedio de germinacin = 107/ 4 gPromedio de germinacin = 26,75 semillas por gramo

Por tanto para 1.000 g de semilla germinarn 26.750 semillas

Valor real

El valor real relaciona la pureza de la semilla con el porcentaje de germinacin;tiene un uso muy extendido en el sector agrcola y se expresa con la siguientefrmula:

Valor real = % pureza x % germinacin

100

Ejemplo:

% de germinacin 96%

% de pureza 85%

Valor real = 85% x 96%

100

Valor real = 81,6 % esto es, el 81,6% de las semillas pueden germinar.


42/160

42


Leccin 9. Ejercicio de aplicacin.

La densidad de plantas de un cultivo es de 25.000 plantas /Ha y se sabe que1000 semillas tienen un peso promedio de 48 g, con una pureza del 96% y unporcentaje de germinacin del 89%.

Determinar los requerimientos de semilla, conociendo adems que se harsemillero para luego transplantar al sitio definitivo, por lo que se estima tener un10% ms de plantas

Como primer lugar calcularemos el valor real as:

Valor real = 89% x 96%

100

Valor real = 85,44%

Esto nos indica que por cada 100 semillas sembradas 85,44 germinarnadecuadamente, entonces para asegurar que 100 semillas germinen , tendremos:

Semillas germinacin100 85,44X 100

X= 100 x 100/ 85,44 = 117,04 semillas

Para obtener 100 semillas germinadas requiero de sembrar 117,04 semillas, ahoracono se requieren 25.000 plantas/ Ha incrementando un 10% ms requeriremosla germinacin de :

25.000 + 25.000 x 10 = 27.500 semillas

100


43/160

43


Para el clculo de semillas totales requeridas para asegurar un 100% degerminacin, tendremos:

Semillas germinadas semillas sembradas

100 117,0427.500 xX = 27.500 x 117,04/ 100= 32.186 semillas

Ahora teniendo en cuenta que el peso promedio de 1000 semillas es de 48 g,para 32.186 semillas requerimos de :

Semillas gramos

1000 4832.186 x

x= 32.186 x 48/ 1000 = 1.544,9 g 1.550 g de semilla


44/160

44


Leccin 10. Envigoramiento

Existen algunos mtodos que pueden recuperar o aumentar el vigor de unasemilla, como mtodos de envigoramiento sobresalen:

El pre-remojo con secamiento lento, consiste en remojar la semilla en agua ,para posteriormente permitir el secado de la semilla a condiciones ambientalesbajo sombra

El tratamiento con sustancias qumicas en solucin tales como cido brico,cido giberelico, nitrato de potasio y cloruro de sodio.

Fermentacin de semillas en su propio jugo, fermentndose por varios das

muy til para semillas de hortalizas.

Acin de un campo magntico, ubicando el micrpilo en contacto directo conun campo magntico.

Peletizacin de la semilla, realizando el recubrimiento de la semilla conmicronutrientes.


45/160

45


CAPITULO 3: LOS VIVEROS

INTRODUCCIN

Independientemente del sistema de propagacin los primeros das de vida de lanueva planta son los ms crticos para su supervivencia. Con el propsito delograr que un mayor nmero de plantas sobreviva a esta etapa a fin de que lasplantas puedan ser producidas rpida, eficiente y econmicamente se utilizaninstalaciones especiales denominados viveros en las que se modifican lascondiciones ambientales y se proporcionan las condiciones de crecimiento msfavorables para que las nuevas plantas continen su desarrollo.

Dependiendo de su finalidad, los viveros se pueden clasificar como temporales opermanentes.


46/160

46


Leccin 11. Tipos de viveros y criterios para su establecimiento.

Vivero temporal.

Se establece en reas muy cercanos a las zonas donde se realizar la plantacin,Generalmente se ubican en reas relativamente pequeas y se utilizan porperiodos cortos de tiempo o en forma intermitente, buscando que la produccincoincida con la temporada de lluvias. Para su funcionamiento se requiere pocainfraestructura, generalmente se realiza a cielo abierto y la inversin es baja. Sudesventaja radica en que, pueden estar situados en reas de difcil acceso, no sonfciles de vigilar y por lo tanto la produccin queda ms expuesta a daos poranimales u otros factores.

Vivero permanente.

Es la extensin de terreno dedicado a la obtencin de plantas con diferentes fines(reforestacin, frutales, flores, etc.), ya sea en reas rurales o centros urbanos. Suinstalacin requiere una inversin mayor en equipo, mano de obra y extensin delterreno, y debe contar con vas de acceso que permitan satisfacer oportunamentela demanda de plantas.

Criterios para el establecimiento de un vivero

La mala eleccin del sitio donde se establece el vivero repercute directamente en

una baja calidad de la produccin de plntulas, lo cual a la larga se reflejar enuna alta mortalidad en la plantacin. Por ello es fundamental la seleccin del sitiodonde se establecer el vivero. Las condiciones del sitio son ms determinantescuando la produccin se obtiene a raz desnuda (por camas de crecimiento).

Se pueden considerar y tener en cuenta los siguientes aspectos:

Los viveros deben estar localizados en reas con una buena iluminacinnatural, tanto en el transcurso del da como durante toda la estacin decrecimiento, as que los viveros debern estar ubicados donde reciban totalradiacin solar durante casi todo el da. Cualquier cantidad de sombra puede

reducir la productividad y aumentar los costos, principalmente si se requiereproporcionar energa lumnica artificial .Esta situacin se vuelve ms crtica enlos lugares donde existen condiciones permanentes de nubosidad.

De la orientacin del terreno y su topografa, al igual que la textura del suelo,depende en gran parte el buen drenaje del vivero. Para el caso de suelos detextura fina la pendiente deber ser suave (de 2 a 3%) y en el caso de suelosarenosos y profundos se recomienda nivelar el terreno.


47/160

47


La textura del suelo es muy importante en el cultivo de plantas a raz desnuda,ya que adems de regular el drenaje y la erosin deber facilitar la extraccinde las plntulas y promover el crecimiento vegetativo. Un suelo bien drenadoasegura su aireacin, por lo que es conveniente verificar que no existan capasendurecidas en los primeros centmetros del suelo.

Otro aspecto importante se relaciona con las caractersticas del suelo talescomo la acidez del suelo, el contenido de materia orgnica y su disponibilidadde nutrientes.

Despus de la luz solar, un suministro confiable de agua de buena calidadresulta ser el factor ms importante para la seleccin del sitio El abastecimientode agua y su calidad para el riego son fundamentales teniendo en cuenta susuministro abundante y constante y su calidad determinada por dos factores:las partculas suspendidas(sedimentos o plagas) y por las sales disueltas. Lossedimentos tales como arcillas, cieno y partculas finas de arena, debern serfiltradas en forma mecnica o removidas mediante tratamientos qumicos yaque son abrasivos y pueden desgastar rpidamente el equipo como bombas,inyectores de fertilizante y aspersores.

Las plagas pueden tambin estar suspendidas en el agua. El agua de fuentessuperficiales, especialmente de estanques en reas agrcolas puede contener

semillas de malezas y esporas de hongos, algas, musgos y hepticas. Filtrosespecialmente diseados pueden remover estos elementos pero el costo de losfiltros se incrementa a medida que el tamao de las partculas es ms pequeo.

Las sales disueltas de iones de diferentes minerales pueden estar disueltos enal agua a utilizar para el riego, tales como el sodio (Na+) y el cloro (Cl-) oalgunos cationes, tales como los iones de calcio (Ca2+) y de magnesio (Mg2+)que se encuentran presentes en las aguas duras, pueden ser problemticos obenficos, dependiendo de sus concentraciones.

La superficie seleccionada para el establecimiento del vivero, deber ser losuficientemente grande para contener las reas de crecimiento y las diferentesinstalaciones que se requieran, as mismo la forma del terreno puede ser msimportante que la misma superficie, dado que los invernaderos tienden a serinstalaciones elongadas. En forma adicional a las necesidades inmediatas, sedeber evaluar los sitios potenciales para el establecimiento del vivero encuanto a superficie, pensando que existan necesidades futuras de ampliacin.

Las restricciones ecolgicas y polticas que no eran considerados hasta hacealgunos aos, han llegado a ser uno de los criterios de evaluacin ms crticos,donde se debe articular la legislacin y normatividad sobre el uso del suelo ,el uso de plaguicidas, as como la potencial contaminacin del suelo y aguas


48/160

48


subterrneas como un elemento fundamental para el establecimiento de unvivero.

Como criterios secundarios podemos considerar:

El sitio para el futuro vivero debe ser abierto y protegido, con un clima lo mshomogneo posible, donde no se tengan problemas de temperaturas extremaso fuertes vientos, pero si donde exista un grado de viento moderado para laventilacin durante las pocas calurosas.

Cuando el viento es fuerte, puede ser necesario, que ste posea suficientesabrigos, que restrinjan la accin del viento; en caso de que no existan, se debenplanificar cortinas rompevientos, preferiblemente con rboles de la regin.,ubicadas a una distancia mnima de 15 metros al vivero evitar el sombreadoexcesivo, que pueda afectar el desarrollo de las plantas .

Es muy importante conocer qu tipo de plantas se encuentran adaptadas a lascondiciones climatolgicas que prevalecen en la zona donde el vivero se va aestablecer. Asimismo, es necesario contar con los registros climticos queindiquen las pocas de riesgo, como las heladas, las sequas y la cantidad ydistribucin del periodo de lluvias.

La topografa general de un sitio potencial es importante por razoneseconmicas y biolgicas. Un sitio relativamente plano reduce el costo denivelacin del terreno durante la construccin e incrementa la facilidad para elmovimiento de equipo, materias primas, materiales y vehculos despus de queel vivero ha sido establecido .

La distancia entre la ubicacin potencial del vivero y los centros de entregatambin es un factor que debe ser considerado.


49/160

49


Leccin 12. Construccin de un vivero

Una vez que el sitio ha sido seleccionado, el siguiente paso para desarrollar elvivero es considerar en que grado es necesario realizar modificacionesambientales que permitan la produccin de un cultivo con un alto grado decalidad, dentro de un tiempo determinado.

El ambiente de propagacin

Las condiciones de un vivero que produce bajo cubierta han sido modificadasradicalmente del ambiente natural, por lo cual el ambiente de propagacin, no selimita a un tipo de estructura en particular o a un sistema de produccin, sino a lacombinacin de estas dos partes que estn relacionadas entre s y dondeparticipan factores atmosfricos, edficos y biticos.

Factores atmosfricos .

Los principales factores del ambiente atmosfrico son: luz, temperatura, humedady dixido de carbono Los factores ambientales son fuertemente afectados por laubicacin geogrfica y por el tipo de instalaciones del vivero, por lo cual, deberntomarse muy en cuenta al momento de la seleccin del sitio y de la construccinde las estructuras para la propagacin.

El clima del sitio determinar qu tipo de ambiente de propagacin se requerir. Si

tanto el ambiente como el tiempo de produccin no son limitantes importantes,entonces el vivero puede establecerse con instalaciones a cielo abierto o con unaestructura de propagacin de bajo costo.

Por otra parte, si el clima es adverso y la planta requiere ser producida en untiempo muy corto, entonces ser necesario establecer un invernaderocompletamente automatizado.

El vivero que logra acoplar los requerimientos biolgicos del cultivo a lascondiciones ambientales del sitio, podr ser la opcin ms econmica, por lo cual

al anlisis del sitio donde se ubicar el vivero, es vital antes de que seaseleccionado el ambiente de propagacin.

Factores edficos.

Los dos factores principales del ambiente edfico son el agua y los nutrientesminerales En los viveros, los factores edficos son independientes de la ubicacin


50/160

50


del vivero y pueden ser completamente controlados por el tipo de contenedor, elsustrato y las prcticas culturales.

Factores biticos .

Tanto los componentes atmosfricos como edficos contienen otros organismosque pueden afectar el crecimiento de la planta. Una de las primeras ventajas delcultivo de produccin en invernadero, es que se cuenta con un mayor controlsobre los factores biolgicos y puede realizarse un manejo sobre las plagas yenfermedades.

Un buen diseo de vivero en contenedor, reflejar las condiciones ambientales enel sitio y los requerimientos biolgicos de un cultivo especfico. Un ambiente depropagacin que es ideal para un grupo de plantas, puede no serlo para otro

desde el punto de vista econmico o biolgico.Sin embargo, muchos viveros producen una gran cantidad de diferentes especies,

por lo cual es muy comn que tengan que disearse ambientes de propagacinpara satisfacer los requerimientos de varios grupos de cultivos.

Tabla 3 . Criterios a considerar para el establecimiento de un vivero.

Tomado de Manual de viveros. Depto. de Agricultura de Estados Unidos. 1.995


51/160

51


Leccin 13. Tipos de Estructuras para la Propagacin

Los viveros en contenedor pueden ser clasificados por la cantidad relativa demodificacin ambiental en: ambientes totalmente controlados, ambientessemicontrolados y ambientes mnimamente controlados.

Ambientes completamente controlados

Requieren de una estructura de propagacin que contiene todo el equiponecesario para el control ambiental, a efecto de mantener en niveles ptimos losfactores limitantes potenciales

Operativamente, un ambiente de propagacin completamente controlado tienemuchos atributos biolgicos positivos stos son adecuados para casi cualquiertipo de clima, y debido al alto grado de control ambiental, el riesgo por perder uncultivo debido a climas severos es muy bajo.Sin embargo, este tipo de estructuras son las ms caras de construir y operar,debido a los altos requerimientos de energa.

Los invernaderos se incluyen en esta categora siendo el mtodo tradicional parala produccin de plantas pudiendo estar equipados completamente para controlarel ambiente de propagacin. Los invernaderos utilizan radiacin solar, la cual esatrapada dentro de una estructura transparente para convertirla en calor (elefecto invernadero).

El inconveniente de la cubierta transparente es que los invernaderos tieneninherentemente un bajo nivel de aislamiento y requieren de equipos tanto para unbuen calentamiento, como enfriamiento, a efecto de mantener un buen control dela temperatura.

Donde generadores de dixido de carbono pueden ser utilizados para promovertasas de rpido crecimiento y sistemas de irrigacin con inyectores para lafertilizacin, pueden proporcionar cantidades ptimas de agua y todos losprincipales nutrientes esenciales.

Ambientes semicontrolados

Esta categora incluye una gran variedad de estructuras de crecimiento que, sondiseadas para controlar slo ciertos aspectos del ambiente Algunos de estostipos de estructuras, incluyen las de malla media sombra y los tneles, que soncomnmente utilizados para el endurecimiento y el almacenamiento de plantas enforma intermitente.


52/160

52


Desde un punto de vista econmico, los ambientes semicontrolados son baratosen cuanto a su construccin y operacin, aunque existe una variacin significativaentre los diferentes tipos de estructuras.

Se incluyen:

Los invernaderos de paredes mviles. Son una modificacin de los invernaderostradicionales. Su caracterstica principal es que cuentan con un techopermanente y transparente, con paredes mviles que pueden ser enrolladas oabiertas hacia el lado opuesto .

Este diseo permite una flexibilidad considerable en el control del ambiente, en elmomento que se requiera, las paredes laterales son bajadas para mantener unatemperatura ideal.

Cuando las condiciones ambientales son favorables, las paredes pueden serlevantadas para permitir la ventilacin natural eliminando la necesidad de contarcon un sistema de enfriamiento.

Adems de esta clase de modificaciones, a estos invernaderos se le puedeintegrar algunos o todos los equipos de control ambiental disponibles para losinvernaderos tradicionales, y as lograr modificar la mayora de los factoreslimitantes.

Adems de la casa sombra que comnmente se encuentran equipadas con

sistemas de irrigacin y fertilizacin. Aunque tradicionalmente han sidoutilizadas para el endurecimiento de la planta o como reas de mantenimiento,

Las casas sombra son utilizadas en los viveros para la propagacin de ciertasespecies, as como para finalizar la produccin de cultivos con diferentesregmenes.

Generalmente, las plantas o estacas son desarrolladas en la casa sombra en susprimeras fases para completar su perodo de crecimiento en el invernadero,

.En climas fros, este tipo de estructura es utilizada para el mantenimiento de la

produccin .este tipo de estructuras con techos permanentes y paredes lateralesmviles y con cubierta polisombra puede lograr los objetivos culturales y adems,excluir insectos y otro tipo de plagas del rea de crecimiento.

La seleccin del material para la sombra es importante en cuanto a su color yporcentaje de sombreamiento.


53/160

53


Ambientes mnimamente controlados

Que normalmente son estructuras a cielo abierto fueron desarrolladas paraproducir plantas donde las condiciones ambientales no son limitantes., se debecontar con un buen sistema de drenaje y un adecuado control de arvenses (quepuede incluir el uso de una cubierta en el sustrato utilizado) por lo general seencuentran equipadas con lneas de riego semifijas por las cuales es posibleaplicar el riego y la fertilizacin.

El material vegetal puede estar ubicado en camas, plataformas o directamente enel suelo.

Aunque las estructuras a cielo abierto son las ms econmicas para la produccinde plantas, las tasas de crecimiento son bajas. Los daos climticos tales como

heladas o lluvias torrenciales son una constante preocupacin, pues el riesgo deperder el cultivo es el ms alto de entre todos los diferentes ambientes depropagacin .

Figura 8. Tipos de estructuras para la propagacin de plantas

Tomado de Manual de viveros. Depto. de Agricultura de Estados Unidos. 1.995


54/160

54


Leccin 14. Sistemas de siembra en los viveros

Antes de iniciar la siembra de semillas en el vivero es necesario tener claro cul esel mtodo de cultivo que se usar, pues su eleccin est directamente relacionadacon su desarrollo y manejo, tanto en el vivero como en los sitios de plantacin.(ver tabla 4).Para la siembra de material vegetal se requiere un sustrato que debe cumplir conlas siguientes condiciones:

- El sustrato debe ser lo suficientemente firme y denso para mantener el materialvegetal en su sitio durante el enrace.

- Debe retener la suficiente humedad para que no sea necesario regarlo conmucha frecuencia.

- Debe ser lo suficienteme