Métodos de extracción de semilla en papaya Golden y la relación con la longevidad*
Extraction methods in Golden type papaya seed and relationship with longevity
Julio César García Dean1, Mario Ernesto Vázquez Badillo1§, María Alejandra Torres Tapia1, Sergio Ignacio Dávila Cabello1 y David Sánchez Aspeytia2
1 Departamento de Fitomejoramiento. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Buenavista, Saltillo, Coahuila, México. C. P. 25315. Tel. y Fax. 01 844 4110236. §Autor para correspondencia: mario59ernesto@hotmail.com.
]]> 2 Campo Experimental Saltillo. CIRNE-INIFAP. Vito Alessio Robles. Núm. 2565. Col. Nazario Ortiz Garza, Saltillo, Coahuila. C. P. 25000.
* Recibido: junio de 2010
Aceptado: abril de 2011
Resumen
Es muy escasa la información disponible, relacionada al manejo de poscosecha de semilla de papaya (Carica papaya L.) y su influencia en la calidad fisiológica de la semilla, sobre todo en germinación y vigor. El trabajo de investigación se realizó en el laboratorio de producción de semillas del Centro de Capacitación y Desarrollo de Tecnología de Semillas, en el invernadero número uno de la Universidad Autónoma Agraria "Antonio Narro" (UAAAN) durante 2008. La finalidad del trabajo fue evaluar seis tratamientos de extracción de semilla: se utilizó ácido clorhídrico (HCl) a 0.3 y 0.5% durante una hora de reposo, ácido sulfúrico (H2SO4) a 0.3% a 1.5 h de reposo, hipoclorito de sodio (NaClO) al 5% con media hora de reposo y fermentación a 48 y 72 h. La semilla extraída fue almacenada durante 90, 180 y 240 días a 4 °C. Se evaluó la germinación y vigor de la semilla. Se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo factorial. Los resultados indicaron que la calidad fisiológica de la semilla, fue afectada por los efectos de deterioro que causa el almacenamiento y por los métodos de extracción de semilla; sin embargo, la semilla conserva su calidad fisiológica hasta los 240 días de almacenamiento, en los tratamientos a base de HCl al 0.3% y fermentación por 24 h con 93.3 y 91.2% de germinación después de 240 días de almacenamiento.
Palabras clave: Carica papaya L., almacenamiento, germinación, poscosecha.
Abstract
]]> It is very scarce available information related to post-harvest handling of papaya seed (Carica papaya L.) and their influence in seed physiologic quality, mainly in germination and vigor. The investigation work was carried out in seeds production laboratory of Center of Training and Development of Seeds Technology, in greenhouse number one of Universidad Autónoma Agraria "Antonio Narro" (UAAAN) during 2008. Aim of work was to evaluate six treatments of seed extraction: hydrochloric acid was used (HCl) at 0.3 and 0.5% during one hour of rest, sulfuric acid (H2SO4) at 0.3% with 1.5 h of rest, sodium hypochlorite (NaClO) at 5% with 30 minutes of rest and fermentation at 48 and 72 h. Extracted seed was stored during 90, 180 and 240 days at 4 °C. It was evaluated seed germination and vigor. A totally random design was used with factorial arrangement. Results indicated that seed physiologic quality was affected by deterioration effects caused by storage and by methods of seed extraction; however, seed conserves its physiologic quality up to 240 days of storage, in treatments with help of HCl at 0.3% and fermentation for 24 h with 93.3 and 91.2 % germination after 240 days of storage.Key words: Carica papaya L., germination, post-harvest, storage.
La papaya (Carica papaya L.) es una fruta tropical que en los últimos cinco años ha tenido un crecimiento significativo en las zonas costeras de México. Existen diversas opiniones referentes al centro de origen de esta planta; sin embargo, la mayoría de los investigadores coinciden en señalar a centroamérica y al sur de México como el lugar donde se originó esta especie. En la actualidad, los taxónomos y botánicos no se han puesto de acuerdo que la semilla sea ortodoxa o recalcitrante, debido a la dificultad que presenta la semilla y su manejo de poscosecha, el cual es poco documentado; Amorim et al. (2008) reportan que la clasificación de las semillas de papaya está en función de la tolerancia al desecado y se aproxima más a lo observado en las semillas ortodoxas; además, Lesbel et al. (2000) mencionan que la papaya emite varios tipos de flores con diferente proporción de hembras, machos y hermafroditas y cada una origina un tipo diferente de fruto en cuanto a forma y calidad, principalmente dificulta la producción y comercialización de semillas entre los productores de este cultivo.
La fruta de la papaya es uno de los cultivos alimenticios más importantes en las regiones tropicales y subtropicales del mundo, el cual se explota en plantaciones comerciales o en huertos familiares. De acuerdo a los reportes de la FAO (2008), los principales países productores son: Brasil, México, Nigeria, India e Indonesia; México se ubicó en el segundo lugar a nivel mundial de producción en el año 2007, con 800 000 t y cuarto lugar en superficie cosechada con 20 000 ha. Los principales estados productores son: Veracruz, Chiapas, Oaxaca, Michoacán, Colima, Jalisco, Guerrero y Tabasco, aunque se siembra en 20 estados de la república (SAGARPA-SIAP, 2008).
El método más práctico y comercial del cultivo de papaya es mediante el uso de semilla sexual que se establecen en viveros (Jiménez, 2002). En la actualidad, la mayoría de las empresas dedicadas a la producción de semillas de papaya, utilizan el método manual, mecánico, químico y fermentación para separar el mucílago de las semillas, aunque el método de fermentación es considerado junto con el asoleado los métodos rústicos de extracción, ya que requieren de dos o tres días de fermentación, y de dos a tres horas en el asoleadero, produciendo como consecuencia un olor desagradable, mala apariencia en las semillas y afectación en la viabilidad.
México está iniciando los primeros pasos en la producción de semilla de papaya, donde pocas empresas dedicadas a la comercialización están enfocándose a la producción de semillas; sin embargo, existe gran desconocimiento en esta área por diversos factores que limitan la producción, principalmente relacionada a la poscosecha, ya que existe poca información relacionada con la selección y colecta del fruto, extracción, acondicionamiento y almacenamiento de semilla; Mederos (1991) menciona que cuando se utilizan semillas recién colectadas para la siembra el porcentaje de germinación es aceptable, pero disminuye rápidamente a medida que se alarga el momento de la siembra.
Debido a la carencia de información relacionada a las técnicas de extracción y manejo de poscosecha de semillas, existe una problemática en este rubro, que ha significado una reducción en la comercialización de semillas. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue evaluar seis tratamientos de extracción de semilla de papaya (Carica papaya) y sus efectos en la calidad fisiológica en semilla almacenada durante 90, 180 y 240 días bajo condiciones de refrigeración.
El trabajo de investigación se realizó en el laboratorio de producción de semillas del Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas, en el invernadero número uno de la Universidad Autónoma Agraria "Antonio Narro" (UAAAN); la cual se encuentra ubicada a 25° 22" latitud norte y 101° 00" longitud oeste, con una altitud de 1 742 m. El invernadero es de tipo capilla, con cubierta de vidrio y luminosidad de 85 a 90%.
El material genético utilizado fueron frutos de papaya de la variedad Golden (Hawaina), con un grado de madurez 90%; se evaluaron seis tratamientos de extracción de semilla, siendo estos el ácido clorhídrico (HCl) a concentraciones de 0.3 y 0.5% durante una hora de reposo, ácido sulfúrico (H2SO4) a 0.3% a hora y media de reposo, hipoclorito de sodio (NaClO) al 5% con media hora de reposo y fermentación a 48 y 72 h. Una vez transcurrido el tiempo de reposo se lavaron las semillas con agua potable, tallándole con las manos para eliminar el mucilago de la semilla.
]]> El secado de las semillas fue bajo sombra a temperatura ambiente de laboratorio, hasta alcanzar 6% de contenido de humedad, la limpieza se hizo con un soplador "South Dakota" con una abertura de 5 cm, posteriormente fue almacenada a 4 °C durante 90, 180 y 240 días haciendo evaluaciones de germinación y vigor mediante las pruebas de tasa de crecimiento de plántula, longitud media del hipocótilo (LMP), longitud media de radícula (LMR) y peso seco por plántula (PSP) bajo condiciones de invernadero. Para tal efecto se utilizó el siguiente modelo lineal.Yijk = µ + ai + ßj + aßij +εεijk
Donde: Yijk= valor observado; µ= efecto de la media general; ai= efecto de la i-ésima extracción; ßj= efecto del j-ésimo muestreo; aßij= efecto de la interacción de la i-ésima extracción con el j-ésimo muestreo; εεijk= error experimental.
Para el análisis de las variables, se utilizó el diseño completamente al azar con arreglo bifactorial con tres repeticiones, así como pruebas de comparación de medias por diferencia mínima significativa (DMS) al nivel de probabilidad de 0.01, se utilizó el paquete estadístico SAS versión 6.0 (SAS, 1989).
El análisis de varianza (Cuadro 1) muestran que los métodos de extracción de semillas, tiempos de almacenamiento y la interacción extracción por almacenamiento evaluadas mediante las pruebas de germinación, longitud de hipócotilo y raíz, presentaron diferencias altamente significativas (p≤ 0.01); además, los periodos de almacenamiento en peso seco de plántula mostraron diferencias altamente significativas, la proporción de suma de cuadrados fue mayor en los períodos de almacenamiento que con los métodos de extracción, esto significa que la semilla tuvo un proceso de deterioro a través del tiempo de almacenamiento a pesar de contar con condiciones frías de 4 °C.
De acuerdo a los resultados, la comparación de medias (DMS< 0.01), se observó que el porcentaje más alto de germinación fue para la extracción a base de HCl al 0.3%, con un 93.3%, el siguiente grupo lo conformó fermentación por 24 h, fermentación por 72 h, H2SO4 al 0.3% y HCl al 0.5% con 91.2, 87.2, 85.5 y 85%, respectivamente.
Pérez (2008) evaluó métodos de extracción y su efecto en la calidad de semilla de papaya Maradol, donde determinó que el ácido clorhídrico no afectó la calidad fisiológica (germinación y vigor) de la semilla, pero se tiene mayor facilidad y menor tiempo durante el proceso del desprendimiento del mucílago; tampoco la fermentación afecta la calidad fisiológica, pero retrasa la emergencia de la plántula y requiere mayor tiempo en el proceso de desprendimiento del mucílago. Los mejores muestreos fueron a 90 y 180 días con 93.3 y 93.8% de germinación, mientras que el muestreo realizado a 240 días obtuvo el valor más bajo con 75.3 por ciento (Cuadro 2).
En la interacción extracciones por muestreos se puede observar en la Figura 1, que en el primer muestreo 90 días), la extracción con NaClO al 5% fue superior al resto de las extracciones con 98.3%, seguido de la extracción a base de HCl al 0.5% y H2SO4 al 0.3%, que presentaron 95% de germinación; mientras las extracciones con HCl al 0.3%, fermentación por 72 h y fermentación por 24 h fueron las que obtuvieron los valores bajos con 91.6, 91.6 y 88.3 por ciento. Viggiano et al. (2000), observaron un aumento de la germinación en semillas de papaya con el uso de NaClO al 0.5% po r periodos entre 5 y 120 min, también mencionan qu e el producto es barato y de fácil manejo y menor riesgo de accidentes en comparación a los ácidos fuertes y concentrados.
La semilla extraída a base de NaClO al 5% y fermentación por 72 h, la germinación disminuyó en el segundo muestreo (180 días de almacenamiento), esto se debió posiblemente que el método de extracción provocó un daño a la semilla, en el caso del NaClO provocó escarificación dañando parte de las estructuras esenciales de la semilla. En el tercer muestreo (240 días), las extracciones a base de HCl al 0.3%, fermentación a 24 h y fermentación a 72 h se mantienen con el mismo porciento de germinación al muestreo anterior, a diferencia de las extracciones con HCl al 0.5%, NaClO al 5% y H2SO4 al 0.3%, en donde la germinación bajo hasta en un 11 por ciento. Lo anterior coincide con Duffus y Slaugther (1985), quienes reportan que cualquiera que sea la semilla y cualesquiera que sean las condiciones de almacenamiento, se observa que la viabilidad de una muestra de semillas permanece razonablemente estática por un tiempo y después empieza a declinar hasta que ninguna germina.
Para el caso de vigor, las extracciones a base de HCl al 0.3% y fermentación por 24 y 72 h fueron superiores al resto de las extracciones, ya que mostraron los mejores comportamientos en longitud media de hipocótilo (3.83, 3.86 y 4.24 cm) respectivamente, y longitud media de raíz (8.15, 8.15 y 8.57 cm) respectivamente, para peso seco de plántula, todas las extracciones tuvieron un comportamiento muy similar, siendo superior la extracción con fermentación por 24 h con 33.88 mg pl-1.
Las Figuras 2, 3 y 4 muestran la interacción de extracciones por muestreos donde se puede observar que la semilla obtenida en los diferentes métodos de extracción tienen un comportamiento muy semejante, ya que estas van disminuyendo su vigor conforme se prolonga el tiempo de almacenamiento; sin embargo, en el caso de la extracción a base de HCl al 0.3%, fermentación por 24 y 72 h el deterioro es más lento.
En un trabajo realizado por Ríos (1996) reporta que el método y tiempo de extracción afecta la germinación y vigor de las semillas.
De acuerdo a estos resultados, las extracciones a base de HCl al 0.5 %, NaClO al 0.3 % y H2SO4 tienen un efecto mayor en el deterioro de la semilla, ya que después de seis meses de almacenamiento la germinación y vigor tienden a disminuir rápidamente.
La calidad fisiológica de la semilla se ve afectada por los efectos de deterioro que causa el tiempo de almacenamiento, así como el método de extracción utilizado para la obtención de la semilla. La semilla conserva su calidad fisiológica hasta 240 días de almacenamiento; sin embargo, el método de extracción es determinante en la calidad y longevidad de la semilla.
En este estudio, se recomienda la extracción a base de HCl al 0.3%, y fermentación por 24 h, ya que se requiere menor tiempo y la longevidad de la semilla se mantiene estable hasta los 240 días de almacenamiento, a diferencia de la fermentación donde el tiempo de extracción es mayor.
LITERATURA CITADA
Amorim, B. P.; Oliveira, C. V. ; Ferreira, S. R.; Fontes, A. E.; Lima, T. J. y Ramos, O. M. 2008. Qualidade fisiológica de semente de mamão em função da secagem e do armazenamento. Pelotas, Brasil. Revista Brasileira de Sementes. 30(1):40-48. [ Links ]
Duffus, C. y Slaugther, C. 1985. Las semillas y sus usos. Editorial AGT. México. 50:84-89. [ Links ]
Jiménez, D. J. 2002. El cultivo de la papaya hawaina. 1ra. Edición. Editorial EARTH. Costa Rica. 16 p. [ Links ]
Lesbel, C. L.; Alberto, M. L. y Aranguren, G. M. 2000. Fundamentos teóricos-prácticos sobre el cultivo y cosecha de la papaya (Carica papaya L.). 1ra. Edición. Editorial Universitaria del Misterio de Educación Superior. Cuba. 6-7 pp. [ Links ]
Mederos, E. 1991. Fruticultura. Editorial Pueblo y Educación. La Habana, Cuba. 94 p. [ Links ]
Organización Mundial para la Alimentación y la Agricultura (FAO). 2008. Producción mundial de papaya URL: http://www.fao.org. [ Links ]
Pérez, C. S. 2008. Evaluación de métodos de extracción de semillas de papaya (Carica papaya) y su efecto en la calidad. Tesis de Licenciatura de la UAAAN. Saltillo, Coahuila, México. 36-49 pp. [ Links ]
Ríos, C. H. J. 1996. Métodos de extracción y calidad de semilla en tomate de cáscara (Physalis ixocarpa Brot). Tesis de Maestría UAAAN. Saltillo, Coahuila, México. 43-47 pp. [ Links ]
Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA)-Servicio de Información y Estadística Agroalimentaria y Pesquera (SIAP). 2008. Producción nacional de papaya. URL: http://www.siap.sagarpa.gob.mx. [ Links ]
Semillas del Caribe. 2003. Metodología para sembrar la semilla. URL: http://www.semillasdelcaribe.com. [ Links ]
Tokuhisa, D.; Fernández, S. D.; Mantovani, A. E.; Santos, D. L. y David, M. L. 2007. Tratamentos para superação da dormência em sementes de mamão. Pelotas, Brasil. Revista Brasileira de Sementes. 29(1):131-139. [ Links ]
Viggiano, J. R.; Silva, R. F. y Vieira, H. D. 2000. Ocorrência de dormência em sementes de mamão (Carica papaya L.). Pelotas, Brasil. Sementes Online. 1(1):6-10. [ Links ]
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