Universidad de Puerto Rico en Utuado Departamento de Tecnología Agrícola

Prof. Juan Irizarry Morales Laboratorio TPAG 1006

Introducción a la Producción de Cultivos

Objetivos: Por medio del estudio de esta unidad el estudiante:

a. Conocerá lo que es la germinación. b. Identificará y explicará el proceso de germinación.

c. Reconocerá la importancia de la germinación en el crecimiento de las

plantas.

d. Identificará las etapas de germinación.

Pre-prueba

Contesta las siguientes preguntas. 1. Define el concepto germinación.

2. Explica las etapas en el proceso de la germinación.

Información básica sobre las plantas Definición: La germinación es el reinicio del crecimiento del embrión, paralizado durante las fases finales de la maduración. Los procesos fisiológicos de crecimiento exigen actividades metabólicas aceleradas y la fase inicial de la germinación consiste primariamente en la activación de los procesos por aumentos en humedad y actividad respiratoria de la semilla.

El embrión envuelto por la cubierta protectora constituida por varias capas de tejidos vivos y muertos posee reservas alimenticias suficientes para atender el aumento en la actividad metabólica.

Fases del proceso de la germinación desde el punto de vista fisiológico

1. Imbibición de agua

2. Elongación celular

3. División celular

4. Diferenciación de células y tejidos

Fases del proceso de la germinación desde el punto de vista fisio-bioquímica

1. Rehidratación 7. Crecimiento y diferenciación de tejidos

2. Aumento de respiración

3. Formación de enzimas

4. Digestión enzimática de reservas

5. Movilización y transporte de reservas

6. Asimilación metabólica

Condiciones necesarias para que ocurra la germinación:

1. La semilla debe ser viable.

2. Las condiciones ambientales para la semilla deben ser favorables: (agua, temperatura, oxígeno y luz).

3. Las condiciones de la semilla deben ser favorables para la germinación (libre de dormancia).

4. Las condiciones de sanidad deben ser satisfactorias (ausencia de agentes patógenos).

Factores que afectan la germinación 1. Disponibilidad de agua para la rehidratación. El aumento en la actividad respiratoria de la semilla a un nivel capaz de sustentar el crecimiento del embrión depende del aumento en el grado de hidratación de los tejidos.

La rehidratación o imbibición es un tipo de difusión que ocurre cuando las semillas absorben agua debido a sus propiedades coloidales; se caracteriza por: aumento en el volumen de la semilla, liberación de calor, además el volumen final es menor que la suma de los volúmenes originales del agua y de la semilla.

Las distintas partes de la semilla absorben agua a diferentes velocidades, El tegumento absorbe a una velocidad menor que otras estructuras de la semilla y desempeña la función de transportador de agua del medio ambiente al interior de la semilla. El eje embrionario absorbe agua más rápidamente y de forma continua. La velocidad de imbibición de agua varía con la especie, permeabilidad del tegumento, disponibilidad de agua, temperatura, presión hidrostática, área de contacto semilla-agua, fuerzas intermoleculares, composición química y condición fisiológica.

2. Efectos de la temperatura. La germinación de las semillas es un proceso complejo que comprende diversas fases, las cuales son afectadas individualmente por la temperatura. Los efectos de la temperatura sobre la germinación reflejan apenas una consecuencia global.

Se pueden identificar tres puntos críticos de temperatura que afectan la germinación:

a. Temperatura mínima- aquella por debajo de la cual la germinación no es visible por un tiempo razonable.

b. Temperatura máxima, por encima de la cual no hay germinación.

c. Temperatura óptima, aquella a la cual germina el mayor número de semillas en un período de tiempo mínimo.

Los efectos de la temperatura sobre la germinación pueden ser profusamente influenciados por la condición fisiológica de la semilla.

3. Aireación y presencia de oxigeno - El proceso germinativo requiere de un suplemento de energía originado a partir de las reacciones oxidativas que dependen de la presencia de oxígeno. La mayoría de las especies necesitan aireación y presencia de oxigeno para germinar.

4. Exigencia de luz - Las semillas de las plantas cultivadas germinan generalmente tanto en luz como en oscuridad. La exigencia de luz para germinar en determinadas especies está relacionada con un tipo de dormancia.

Etapa de Germinación 1. Después de la siembra la semilla empieza a embeber agua a través de la testa y el

micrópilo, aumentando gradualmente de tamaño. 2. La etapa de imbibición puede ser dividida en dos fases:

a. Rápida captación de agua que se completa aproximadamente en 2 días y en que la semilla aumenta significativamente de volumen.

b. Baja tasa de captación de agua e incremento en la actividad metabólica de la semilla. A través de procesos enzimáticos, parte del material de reserva de los cotiledones va quedando gradualmente disponible para el crecimiento del eje embrionario. Este crecimiento determina la aparición de la radícula y 1 o 2 días después, como promedio, la aparición inicial de la plúmula; ésta, al asomar por entre los cotiledones, lo hace en forma curva, protegiendo de esta manera el ápice del brote contra un posible daño (Figura 1); luego, hacia el final de su crecimiento, la plúmula va enderezándose gradualmente hasta lograr la emergencia (Figura 2).

Figura 1: Secuencia de la etapa de germinación.

Figura 2: Plántula recién emergida en que el extremo apical de la plúmula ya no muestra curvatura.

3. Una vez que ocurre la emergencia, la plúmula da paso al primer par de hojas verdaderas, las cuales en primera instancia aparecen totalmente plegadas (Figura 3). A partir de ese momento, y bajo las hojas verdaderas, se hace visible el epicotilo, estructura que lleva consigo dos hojas rudimentarias llamadas brácteas trífidas; éstas vienen diferenciadas en la semilla, apareciendo habitualmente la primera de ellas en el subnudo más cercano a la superficie del suelo y la otra en el primer nudo de la parte aérea (Figura 3).

Los cotiledones, debido a la germinación hipogea que presenta la especie, permanecen bajo el suelo manteniendo en un principio sus características de forma y tamaño; posteriormente, y a partir del estado de primera hoja verdadera, los cotiledones, que van suministrando nutrientes a las plántulas para su crecimiento, comienzan gradualmente a deteriorarse. En cualquier caso, su aporte al crecimiento en las primeras etapas de desarrollo es bastante alto; esto puede comprobarse a través de la presencia de plantas albinas, las que en ínfimo porcentaje suelen aparecer en los cultivos; estas plantas, a pesar de carecer de clorofila, logran desarrollarse en forma normal hasta el estado de cuarta hoja, producto básicamente del abastecimiento que le proporcionan sus cotiledones.

Figura 3: Plántula mostrando sus dos brácteas trífidas y sus primeras hojas verdaderas próximas a abrir.

Establecimiento de plántulas Con la germinación de la semilla, la testa se rompe junto al extremo micropilar y la radícula emerge. Normalmente la radícula penetra en el suelo, produce pelos absorbentes y raíces laterales. A continuación la testa se desgarra más.

Hay básicamente dos tipos de germinación (que a veces presentan algunas variantes):

a. Germinación epigea

b. Germinación hipogea

En muchas semillas los cotiledones y el ápice caulinar emergen cuando el hipocótilo se alarga como resultado de un crecimiento intercalar. Este tipo de germinación se llama epigeo (Figura 1(a)). En otras plantas, como en Vicia y Pisum sativum, los cotiledones gruesos que contienen sustancias de reserva permanecen dentro de la testa; el hipocótilo no se alarga; este tipo de germinación se llama hipógea. En este caso la yema terminal del embrión es empujada hacia afuera por alargamiento del epicótilo, que es el entrenudo que hay sobre los cotiledones (Figura 1(b)).

Figura 1(a) Epígea Figura 1(b) Hipogea

Post- prueba Usando el diagrama explica el proceso de germinación.

Determina y explica qué tipo de germinación es:

Referencias

_____. 2001. Biblioteca de la agricultura. Idea Books, S. A., España.

Antero, J. M. 1974. Botánica: Introducción al mundo de las plantas, Primera Edición.

Editorial Everest, España.

Halina, H. 1994. El gran libro de las plantas de interior. Primera Edición, Editorial

Everest, S. A. España.

Salisbury, J. 1988. Botánica, Segunda Edición, Editorial Mc Graw-Hill de México.

http://wikicole.wikispaces.com/Las+plantas

http://www.wordreference.com/definicion/planta

http://www.elhogarnatural.com/clasificacion%20plantas.htm