Relación entre pruebas de calidad fisiológica de semillas de jitomate (Solanum lycopersicum L.) con el establecimiento en almácigo

 

Relationship between the physiological quality tests of tomato (Solanum lycopersicum L.) seeds and the emergence in seedbeds

 

Adán Álvarez Medina; Juan Martínez Solís^¶; Juan Enrique Rodríguez Pérez; Margarita Gisela Peña Ortega

 

Departamento de Fitotecnia, Universidad Autónoma Chapingo, km 38.5 carretera México-Texcoco, Chapingo, Estado de México. C. P. 56230. MÉXICO. Correo-e: juanmtzs91@gmail.com (^¶Autor para correspondencia).

 

Recibido: 15 de noviembre, 2010.
Aceptado:15 de abril, 2011.

 

Resumen

La prueba de germinación estándar es utilizada en la industria de las semillas para evaluar su calidad; sin embargo, debido a que es realizada bajo condiciones favorables para la ocurrencia de la germinación, ocasionalmente los resultados difieren de los obtenidos en campo, motivo por el cual se realizó este estudio con el objetivo de identificar la prueba de vigor que presente mayor asociación con la emergencia en almácigo; para ello, en Chapingo, México, once variedades de jitomate (Solanum lycopersicum L.) se sometieron a una prueba de germinación estándar, cinco pruebas de vigor, y se evaluó la emergencia en almácigo a cielo abierto y en charolas de poliestireno bajo condiciones de invernadero. Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con cuatro repeticiones, cada una con 25 semillas. Los caracteres evaluados fueron: porcentaje de germinación y de emergencia, índice de velocidad de germinación y de emergencia, longitud de tallo y raíz, y peso seco de plántula. La prueba de envejecimiento acelerado predijo con mayor precisión la emergencia en almácigo, mientras que la prueba de emergencia en charolas en invernadero, mostró similitudes estadísticas con las pruebas de frío y cloruro de amonio. La respuesta de las variedades dependió de la calidad de semilla y la interacción con la prueba de evaluación utilizada.

Palabras clave: Vigor, germinación, prueba de frío, envejecimiento acelerado, prueba de cloruro de amonio.

 

Abstract

Standard germination test is used in seed industry to evaluate seed quality; however, since it is conducted under favorable conditions for the occurrence of germination, sometimes the estimated results are quite different from those observed in field. Therefore, the aim of the present study was to identify the vigor test more correlated to seedling emergence at field conditions. Eleven tomato varieties were subjected to a standard germination test, five vigor tests. Seedling emergence in open field and in polystyrene trays under greenhouse conditions was evaluated at Universidad Autónoma Chapingo. A completely randomized experimental design with four repetitions of 25 seeds was used. The evaluated characters were: germination and emergence percentage, speed of germination and emergence, shoot and root length, and seedling dry weight. The accelerated aging test was the most accurate on predicting emergence in seedbed conditions; whereas the emergence test in trays in a greenhouse showed statistical similarity with the cold test and the ammonium chloride test. The response of the varieties depended on seed quality and the interaction with the evaluation test used.

Key words: Vigor, germination, cold test, accelerated aging, ammonium chloride test.

 

INTRODUCCIÓN

La certificación de la calidad fisiológica de semillas está basada en la prueba de germinación estándar, que se lleva a cabo en laboratorio bajo condiciones favorables de temperatura, humedad y sanidad, de tal modo que los resultados de la misma semilla en almácigo ocasionalmente son menores a los porcentajes reportados por dicha evaluación (Hyatt y Tekrony, 2008). Esta controversia puede ser debida a que las condiciones ambientales en campo o invernadero, son menos favorables que las establecidas en el laboratorio (Kavak et al., 2008), y a que el agricultor considera el porcentaje de emergencia como un sinónimo de germinación.

En la búsqueda de protocolos que permitan pronosticar en mejor medida lo que puede ocurrir en el almácigo a campo abierto, la evaluación del vigor se ha presentado como una alternativa en diferentes especies, particularmente cuando se utilizan pruebas en las que se trata de simular el agobio al que pueden someterse las semillas, antes o durante su germinación (Hyatt y Tekrony, 2008; Ilbi et al., 2009).

En este contexto, las pruebas de vigor que causan deterioro artificial de semillas, pueden ser una alternativa para pronosticar su emergencia en almácigo en chile (Kavak et al., 2008), betabel (Silva et al., 2006) y calabaza (Dutra y Vieira, 2006), así como la prueba de frío en berenjena (Demir et al., 2005) o maíz (IIbi et al., 2009), mientras que el remojo en sales ha mostrado buenos resultados en jitomate y cebolla (Hayatt y Tekrony, 2008).

El propósito de esta investigación fue determinar las pruebas de vigor que presentan mayor asociación con el establecimiento de la plántula de jitomate en almácigo e identificar aquella que pueda predecir de mejor forma dicho evento.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Durante el año 2005 se establecieron simultáneamente seis pruebas de calidad fisiológica de semilla (germinación estándar, prueba de frío, envejecimiento acelerado, inmersión en agua caliente, inmersión en hidróxido de sodio e inmersión en cloruro de amonio) en once variedades comerciales de jitomate (‛Cortez', ‛Casa del Sol', ‛Nun 290', ‛Sun 0289', ‛Sun 6788', ‛Conquistador', ‛SXT 6245', ‛Sun 6200', ‛Sun 6488', ‛SXT 6256' y ‛Río Grande'); la semilla fue homogenizada por peso en un separador neumático Dakota®. Cada prueba se estableció en un diseño experimental completamente al azar con cuatro repeticiones de 25 semillas y consistieron en un experimento de laboratorio, invernadero y campo en la Universidad Autónoma Chapingo, en Chapingo, México. Las pruebas fueron: germinación estándar a 25 ºC y 100 % de humedad relativa por 14 días (ISTA, 1976); prueba de frío a 10 ºC por siete días (Molina, 1992); envejecimiento acelerado a 40 ºC y 100 % de humedad durante 72 horas (Rincón y Molina, 1990); inmersión en agua caliente 96 ºC durante cinco segundos (Heydecker, 1972); inmersión en hidróxido de sodio al 2 % durante dos minutos a 23 ºC; e inmersión en cloruro de amonio al 5 % a 40 ºC durante 90 minutos. Se realizaron pruebas de emergencia por 21 días bajo invernadero en charolas de poliestireno de 200 cavidades con Peat Moss Grow Mix 2 como sustrato, así como emergencia en almácigo a cielo abierto en suelo franco arcilloso de pH neutro, con temperaturas medias de 25.5 y 19.3 ºC, respectivamente; riegos ligeros diarios fueron suministrados. Se evaluaron los caracteres de germinación y emergencia expresados en porcentaje, índice de velocidad de germinación y emergencia (Maguire, 1962), longitud de tallo, longitud de raíz y peso seco de plántula. Para identificar la prueba de vigor más apropiada que pronostique el comportamiento en almácigo, el principal criterio de apreciación fue la relación que existe entre el porcentaje de germinación de los ensayos de vigor y el porcentaje de emergencia de las siembras en charolas y almácigo, debido a que esta es la correspondencia que el agricultor espera observar. Asimismo, caracteres relacionados con el vigor de la plántula, fueron evaluados con la finalidad de vislumbrar alguna consistencia entre estos parámetros y la emergencia en almácigo. Los datos obtenidos en porcentaje fueron transformados mediante la función arcoseno y se realizaron análisis de varianza y pruebas de comparación de medias de Tukey (P<0.01), así como una prueba de correlación Pearson (P<0.01), usando en todos los casos el programa SAS 9.2. (SAS, 2009).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados del análisis de varianza mostraron diferencias significativas en todos los caracteres evaluados y en las fuentes de variación consideradas: pruebas de vigor, variedades y la interacción de ambos (Cuadro 1). Los coeficientes de variación fueron menores a 16 %.

Las correlaciones lineales entre pares de pruebas con respecto a la geminación, no aportaron información relevante debido a que tuvieron valores absolutos menores que 0.53 (resultados no presentados), lo que indica la imposibilidad de predecir el comportamiento en almácigo con las pruebas vigor; sin embargo, al revisar las comparaciones de medias de Tukey, se detectó un comportamiento similar entre las pruebas de envejecimiento acelerado y emergencia en almácigo a campo abierto (Cuadro 2), de la misma manera que los resultados obtenidos en estudios similares con chile (Kavak et al., 2008), betabel (Silva et al., 2006) y calabaza (Dutra y Vieira, 2006), lo que supone que el estrés generado por la alta humedad relativa y temperatura en el envejecimiento acelerado, puede ser equivalente al que confronta la semilla en el almácigo a cielo abierto.

Asimismo, los porcentajes de germinación de las pruebas de vigor de frío y cloruro de amonio, obtenidos en laboratorio, mostraron un comportamiento similar a la emergencia en charolas (Cuadro 2), por lo que el agobio generado por el estrés de estas pruebas puede ser equivalente al ocurrido en el invernadero (Kavak et al., 2008).

Exceptuando el resultado de la inmersión en agua caliente, el índice de velocidad de germinación (IVG) de las demás pruebas de vigor fue superior al de las siembras en charolas y almácigo a cielo abierto, debido a que la semilla al confrontar la resistencia del sustrato prolonga la germinación y emergencia (Dutra y Vieira, 2006), de tal modo que no fue posible predecir el comportamiento en almácigo con el uso del IVG.

El índice de velocidad de germinación y porcentaje de germinación más bajos fueron obtenidos en la prueba de inmersión en agua caliente (Cuadro 2), lo que supone una fuerte sensibilidad de la semilla de jitomate a la temperatura extrema, situación que afectó de igual manera al peso seco de plántula (PS), donde probablemente el estrés por calor del envejecimiento acelerado e inmersión en agua caliente generó mayor gasto de reservas, reduciendo la expresión del vigor (Hyatt y Tekrony, 2008). Un comportamiento opuesto se observó en la emergencia en charolas y almácigo a cielo abierto, probablemente por la ventaja que puede dar la presencia de luz natural y nutrientes en los sustratos (Kavak et al., 2008), ya que en el laboratorio el medio fue completamente estéril, por lo que la acumulación de materia seca fue debida exclusivamente a las reservas de los cotiledones (Rincón y Molina, 1990).

Los valores significativamente más bajos de longitud de raíz (LRA) y tallo (LTA) se observaron en las plántulas emergidas en charola y almácigo (Cuadro 2), por lo que ninguna prueba de vigor fue capaz de predecir el comportamiento en campo, seguramente porque el ambiente en la germinadora fue más favorable. En este contexto se confirma lo indicado por Heydecker (1972), quien establece que cuando las condiciones para la germinación de las semillas son favorables, el vigor alcanza mayor expresión, a través de una mayor longitud de las estructuras de las plántulas.

El mayor porcentaje de germinación fue obtenido en las variedades ‛Cortez', ‛Sun 0289', ‛Conquistador' y ‛Sun 6200', mientras que ‛Río Grande' reportó el menor porcentaje; sin embargo, estos resultados no necesariamente correspondieron con los obtenidos en las pruebas de vigor, ya que el mejor IVG sólo se expresó en ‛Conquistador', en tanto que el más alto peso seco de plántula fue alcanzado por ‛Sun 6488'. Los híbridos ‛Cortez', ‛Nun 290' y ‛Sun 6488' mostraron simultáneamente valores estadísticamente superiores en LRA y LTA (Cuadro 3).

La variedad ‛Río Grande' tuvo la menor expresión de calidad fisiológica al tener los menores valores de los caracteres evaluados, explicado por la edad de la semilla de diez años. El resto de las variedades tenían una fecha de empaque menor a dos años, de tal manera que el vigor de la semilla fue directamente afectado por el deterioro y envejecimiento de la misma (Rincón y Molina, 1990).

El efecto significativo mostrado en la interacción prueba x variedad indicó que las variedades tuvieron comportamiento diferente a través de las distintas pruebas, donde además de la condición genética de las variedades, la edad, la situación en que se manejó la planta madre, e inclusive las diferencias en tamaño de la semilla, pudieron influir en su expresión (Rincón y Molina, 1990) y, por lo tanto, en la inconsistencia de las variedades a través de las diferentes pruebas, lo que hace difícil presentar un diagnóstico confiable de la calidad fisiológica evaluada en laboratorio con respecto a la observada en condiciones de almácigo a cielo abierto y en charolas en invernadero.

 

CONCLUSIONES

La prueba de calidad fisiológica de semilla de jitomate que mejor se relacionó con la emergencia en almácigo a cielo abierto fue la de envejecimiento acelerado, mientras que las pruebas de frío e inmersión en cloruro de amonio fueron las que mejor predijeron la emergencia en charolas bajo invernadero.

 

LITERATURA CITADA

DEMIR, I.; ERMIS, S.; OKÇU, G.; MATTHEWS, S. 2005. Vigour tests for predicting seedling emergence of aubergine (Solanum melongena L.) seed lots. Seed Science and Technology. 33(2): 481-484.         [ Links ]

DUTRA, A. S.; VIEIRA, R. D. 2006. Accelerated ageing test to evaluate seed vigor in pumpkin and zucchini seeds. Seed Science and Technology. 34(1): 209-214.         [ Links ]

HEYDECKER, E. 1972. Vigor. In: Viability of Seeds. Roberts, E. H. (ed.). Chapman and Hall. Great Britain. pp: 209-252.         [ Links ]

HYATT, J. E.; TEKRONY, D. M. 2008. Factors influencing the saturated salt accelerated aging test in tomato and onion. Seed Science and Technology. 36(3): 534-545.         [ Links ]

ILBI, H.; KAVAK, S.; ESER, B. 2009. Cool germination test can be an alternative vigour test for maize. Seed Science and Technology.37(2): 516-519.         [ Links ]

ISTA. 1976. International Rules for Seed Testing. Seed Science and Technology. 4: 3-177.         [ Links ]

KAVAK, S.; ILBI, H.; ESER, B. 2008. Controlled deterioration test determines vigour and predicts field emergence in pepper seed lots. Seed Science and Technology. 36 (2): 456-461.         [ Links ]

MAGUIRE, J. 1962. Speed of germination aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science 2(2): 176-177.         [ Links ]

MOLINA M., J. C. 1992. Pruebas de vigor para semillas de maíz y su relación con la emergencia en campo. Revista Fitotecnia Mexicana. 15: 10-21.         [ Links ]

RINCÓN S., F.; MOLINA M., J. C. 1990. Efecto del método de envejecimiento artificial sobre la germinación de semillas de maíz. Agronomía Mesoamericana. 1: 51-53.         [ Links ]

SAS Institute. 2009. SAS/STAT^® 9.2. Users's Guide Release. Cary, NY: Institute Inc., USA.         [ Links ]

SILVA, J. B.; VIEIRA, R. D.; PANOBIANCO, M. 2006. Accelerated ageing and controlled deterioration in beetroot seeds. Seed Science and Technology. 34 (2): 265-271.         [ Links ]