Producción de plántulas de alcatraz amarillo (Zantedeschia elliottiana Engl.) en diferentes sustratos*

Yellow calla lily seedling production (Zantedeschia elliottiana Engl.) in different substrates

Ma. de Jesús Juárez-Hernández^1§, Juan Martínez-Solís¹, Arturo Curiel-Rodríguez¹ y Alejandro Gracia-Santos²

¹ Departamento de Fitotecnia. Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco, km 38.5. Chapingo, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 95216542. (juanmtzs91@gmail.com), (metysocioec@yahoo.com.mx). ^§Autora para correspondencia: juarezhma@yahoo.com.mx.

* Recibido: febrero de 2011
Aceptado: octubre de 2011

Resumen

Zantedeschia elliotiana Engl. es una planta herbácea decidua nativa de África con potencial ornamental para jardín, flor de corte y planta de maceta. Estudios en especies ornamentales han confirmado que el ácido giberélico (AG₃), mejora el porcentaje de emergencia y la velocidad de emergencia de las plántulas. La presente investigación experimental se estableció en mayo de 2008 en un invernadero localizado en Chapingo, Estado de México con el objetivo de evaluar el efecto del AG₃ en concentraciones de 0, 100 y 200 mg L-¹ en seis sustratos (tierra lama, tezontle, tierra de hoja y las mezclas de éstos en pares por partes iguales). El experimento se realizó bajo un diseño completamente al azar con tres repeticiones, empleando siete semillas para cada tratamiento. El AG₃ fue principalmente favorable cuando se aplicó a una concentración de 100 mg L^-1 utilizando como sustrato la tierra lama; sin embargo, los mayores valores de porcentaje de germinación e índice de velocidad de emergencia, se obtuvieron cuando no se aplicó AG₃ y utilizando como sustratos la tierra lama más la tierra de hoja o sólo tierra de hoja. Se concluyó que la germinación de Z. elliotiana no estuvo regulada totalmente por procesos fisiológicos de las giberelinas, debido que no mejoró considerablemente los valores de las variables evaluadas, y el tipo de sustrato es muy importante para la germinación de semillas.

Palabras clave: ácido giberélico, reguladores de crecimiento, sustratos.

Abstract

Key words: gibberellic acid, growth regulators, substrates.

INTRODUCCIÓN

El alcatraz amarillo (Zantedeschia elliotiana Engl.) es una planta herbácea nativa del sur de África la cual es producida y comercializada como flor de corte, planta de jardín al aire libre y más recientemente como plantas para floración en maceta, esto debido a su atractiva espata, referida comúnmente como la flor (Corr y Widmer, 1991)

Las hormonas han sido reconocidas desde el principio como agentes que desencadenan procesos que llevan la semilla a la germinación. Las principales clases de hormonas asociadas con la fisiología de la semilla son giberelinas (AG), ácido abscísico (ABA) y citocininas (Purohitt, 1985). Los principales efectos de las giberelinas en las semillas son el aumento en el porcentaje y velocidad de la germinación (Weaber, 1980), beneficios que se buscan cuando se propaga a nivel comercial a partir de semillas.

La germinación de semillas de alcatraz por lo común no presenta problemas, ya que se obtiene un porcentaje de germinación aceptable cuando se propaga de esta manera; sin embargo, la velocidad de germinación es lenta, empezando a germinar las semillas a 30 días de sembradas. El tipo de sustrato es también esencial para la producción de plantas de alta calidad, debido que el volumen de una maceta es limitado, el sustrato y sus componentes deben de poseer características físicas y químicas que combinadas con un programa integral de manejo permitan un crecimiento óptimo de las plantas (Cabrera, 1995).

Por lo anterior, los objetivos del presente trabajo fueron determinar el sustrato o la combinación de sustratos que proporcionen las mejores condiciones para la germinación y crecimiento de plántulas de alcatraz amarillo y evaluar el porcentaje y velocidad de germinación de las semillas, bajo diferentes concentraciones de ácido giberélico (AG₃).

MATERIALES Y MÉTODOS

Se emplearon semillas de alcatraz amarillo (Zantedeschia elliotiana Engl.), compradas en la región de Texcoco, con una edad de aproximadamente ocho meses. Los sustratos usados en este estudio fueron: tierra de hoja proveniente de los bosques de encino del municipio de Texcoco, Estado de México; tierra lama extraída de una laguna en el periodo de sequia en el estado de Jalisco, tezontle rojo, el cual es un sustrato de origen volcánico extraído de minas cercanas al municipio de Texcoco, Estado de México. Se utilizaron individualmente tierra de hoja, tierra lama y tezontle, así como sus respectivas combinaciones en pares de sustratos con una proporción 1:1. Se realizó un análisis físico-químico de los sustratos y de las mezclas utilizadas en este experimento, en el laboratorio de nutrición de frutales del Departamento de Fitotecnia. Los resultados se muestran en el Cuadro 1.

Los factores y niveles de estudio fueron: tres concentraciones de AG₃en presentación de polvo soluble, con 0, 100 y 200 ppm y seis sustratos, los cuales generaron los tratamientos que se indican en el Cuadro 2.

La aplicación de AG₃ se hizo remojando las semillas de cada tratamiento durante 24 h con su respectiva concentración en la solución, a una temperatura de 25 °C. Para asegurar la inbibición de la solución, las semillas se enrollaron dentro de una tela y se sumergieron en la solución. Se uniformizó visualmente el tamaño de las semillas por tamaño y sanidad, obteniendo aquellas sin síntomas de daño causado por hongos o factores ambientales. Las semillas se sembraron en los respectivos sustratos a una profundidad de un centímetro, en recipientes de polipropileno con dimensiones de 15 cm de largo 15 cm de ancho * 5 cm de profundidad, con una capacidad de 250 ml aproximadamente.

Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con tres repeticiones, donde las unidades experimentales estuvieron constituidas por un recipiente con siete semillas. Durante el transcurso del experimento se verificó que se mantuvieran constantes los niveles de humedad y se regó cada tres días con agua potable. Se aplicó Captan una vez a dosis de 2 g L^-1 para evitar enfermedades fungosas.

Se registró el porcentaje de germinación desde que emergió la primera plántula hasta cuatro meses después de la siembra. Al final del experimento se tomaron los datos del resto de las variables, para lo cual se cosecharon las plántulas y se trasplantaron inmediatamente, dichas variables fueron las siguientes: índice de velocidad de emergencia (IVE), peso fresco de plántula (PFP), emergencia (E), plántulas normales (PN), plántulas anormales (PA), semillas sin germinar (SSG), número de hojas (NH), ancho de hojas (AH), longitud de raíces (LR), número de raíces (NR).

Por razones de la amplia variabilidad en la respuesta a los tratamientos aplicado a las semillas de alcatraz amarillo, se realizó la prueba no paramétrica de Kruskal Wallis para más de dos muestras independientes, la cual no asume normalidad en los datos y los remplaza por categorías (Conover, 1980), con la cual se realizó una análisis de varianza (ANOVA) y la comparación de medias a través de la prueba de 't' de student (p< 0.05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Con el fin de disminuir la variabilidad de las variables respuesta, se manejo de la mejor manera el riego en los sustratos. Aún así se presentaron problemas en los sustratos tezontle y tierra lama, debido a la menor y excesiva retención de agua en estos sustratos.

Los tratamientos con el mayor valor de emergencia fueron con concentraciones de 0 ppm de AG₃ en el sustrato con TL50+TH50 y también con 100 ppm de AG₃ y el sustrato TH100, ya que en ambos se obtuvo una emergencia (E) de 100%, estos valores tuvieron diferencias significativas con el resto de los tratamientos, con excepción de TH100 a 0 y 200 ppm de AG₃ y TL50+TH50 a 100 y 200 ppm de AG₃ (Cuadro 3). Al respecto, Bowman y Paul (1983), mencionan que un sustrato debe tener una porosidad de por lo menos 70% con base en volumen y una proporción de componentes orgánicos 40% como mínimo, características que presentó el sustrato TH100.

El efecto positivo de la TH100 en la germinación coincide con lo reportado por Martínez (2008), quien al evaluar sustratos en la germinación de Hippeastrum sp., encontró que la TH100 produjo un porcentaje de germinación superior al 90%. La combinación de sustratos TL50+TH50 dio un resultado favorable, debido que hubo efectos de interacción, mejorando la materia orgánica la capacidad de retención de agua y la porosidad de aire (Bowman y Paul, 1983; Bunt, 1988; Ansorena, 1994; Handreck y Black, 2002). Con el tezontle, al tener una porosidad baja mostró menor capacidad de retención de humedad y logró 48% de semillas germinadas.

El AG₃ no tuvo efectos significativos (p< 0.05) sobre le emergencia de plántulas, es posible que las dosis altas de ácido giberélico hayan actuado en forma negativa, debido a que su efecto se añade al de las hormonas endógenas de la semilla, que se encuentran en concentraciones variables en los individuos (Rojas y Ramírez, 1993), las cuales pueden variar no sólo entre especies y edad (Alizaga, 1992; Rojas, 1995), de modo que la respuesta puede no ser uniforme.

Plántulas normales

Los tratamientos con los que se obtuvo el mayor porcentaje de plántulas normales (PN) fueron: TH100 con sus respectivas concentraciones de AG₃ y TL5 0+TH5 0, donde la aplicación de AG₃ a 200 ppm tuvo el mismo efecto que la aplicación a 0 ppm. Aplicaciones de 100 ppm de AG₃ en TH100 y 0 ppm de AG₃ en la TL50+TH50, proporcionaron los más altos valores (100%) de PN con diferencias significativas (p< 0.05) respecto al resto de los tratamientos, con excepción de TH 100 a concentraciones de 0 y 200 ppm de AG₃ aunado a TL50+TH50 a 200 ppm de AG₃ (Cuadro 3). Se infiere que la tierra lama por provenir de una laguna pudo estar contaminada por sustancias tóxicas, de origen industrial o agrícola que los ríos llevan en su caudal (Bastida, 1999), lo que podría explicar el bajo porcentaje de PN.

Aplicaciones con concentraciones de 100 ppm de AG₃ respecto a concentraciones de 0 ppm, sólo generaron efectos positivos en el porcentaje de PN en la TL100, donde el valor aumentó 140% (Cuadro 3). En la TL100 el efecto positivo del AG₃ a 100 ppm posiblemente se debió al efecto de interacción sustrato*AG₃, para la cual las condiciones brindadas por este sustrato, tales como una alta humedad y temperaturas bajas, afectaron la acción del AG₃.

Plántulas anormales

En los siguientes tratamientos TL100 y TH100, ambos con 100 y 200 ppm de AG₃, TL50+Tz50 con concentraciones de 0 y 200 ppm de AG₃, también en los tratamientos Tz5 0+TH5 0 y Tz 100 con concentraciones de 200 ppm de AG₃ y por ultimo en TL50+TH50 con concentraciones de 0 ppm de AG₃, se obtuvieron los valores más bajos de plantas anormales (PA) siendo 0% y fueron diferentes a los tratamientos Tz50 y TL50 y al tratamiento TH100 a concentraciones de 100 ppm de AG₃ cada uno (Cuadro 3).

El más alto porcentaje de PA en los sustratos Tz50+TH50, Tz100 y TL100 posiblemente se debió que en los dos últimos tratamientos de sustratos, pudieron existir altos contenidos de sales o iones tóxicos (Bowman y Paul, 1983; Cabrera, 1995) o bien a sus propiedades físicas, las cuales no brindaron las condiciones óptimas para la germinación. Aplicaciones de AG₃ a 100 ppm respecto a la concentración de 0 ppm, generaron efectos significativos (p< 0.05) en la mezcla de sustrato TL50+TH50, donde el porcentaje de PA aumentó en 14% (Cuadro 3). Aplicaciones a dosis de 200 ppm de AG₃ respecto a concentraciones de 100 ppm generaron decrementos en el porcentaje de PA en el Tz100; sin embargo, no hubo efectos respecto a 0 ppm de AG₃.

Si bien el AG₃ a concentraciones de 200 ppm no presentó un alto porcentaje de PA, también es cierto que en esta concentración se encontró el menor número de plantas emergidas en los sustratos.

Semillas sin germinar

En los tratamientos TL50+TH50 con 0 ppm de AG₃ y TH100 con 100 ppm de AG₃, se obtuvieron los más bajos porcentajes de semillas sin germinar (SSG) y fueron diferentes con el resto de los tratamientos, con excepción de TL50+TH50 a 100 y 200 ppm de AG₃ y TH50 a 0 y 200 ppm de AG₃ (Cuadro 3). El AG₃ tuvo efectos negativos sobre la germinación de semillas, debido posiblemente que las concentraciones aplicadas afectaron el embrión de la semilla, dejándolo en un estado de reposo provocando que no germinaran en el tiempo de la prueba de emergencia.

Índice de velocidad de emergencia

Los tratamientos con los que se obtuvo el mayor valor de índice de velocidad de emergencia (IVE), fueron TH100 con concentraciones de 0 y 100 ppm de AG₃, TL50+TH50 con sus respectivas concentraciones de AG₃, Tz100 y TL100 con concentraciones de 100 ppm de AG₃; pero únicamente con el tratamiento TH100 con concentraciones de 0 ppm de AG₃, se obtuvo el mayor valor de IVE y fue diferente con todos los demás tratamientos, excepto con los que se comparó anteriormente. El AG₃ no tuvo efectos significativos (p< 0.05). Uno de los factores que afectan la aplicación del AG₃es la concentración del mismo, con un tiempo prolongado de exposición o bien altas concentraciones en la solución provocan efectos inhibitorios (Alizaga e t al., 1992), lo cual podría explicar el escaso efecto del AG₃.

Número de hojas

Fueron varios los tratamientos con los cuales se obtuvo el mayor número de hojas (NH), siendo principalmente el tratamiento TH100 con 0 ppm de AG₃ con el cual se obtuvo el valor más alto de NH, este fue diferente estadísticamente (p< 0.05) a los tratamientos TL50+Tz50 y Tz 100, con concentraciones de 0 y 100 ppm de AG₃ con TL100 y Tz50+TH50 con concentraciones de 200 ppm de AG₃ (Cuadro 4). El AG₃no tuvo efectos significativos (p<0.05).

El efecto positivo de la TH100 en esta variable se debió a la adecuada estructura física del suelo y a su alto contenido nutrimental. El uso de la TH100 como un sustrato adecuado en la expresión de NH, coincide con lo reportado por Martínez (2008), quien al evaluar sustratos en el desarrollo de Hippeastrum sp. encontró que con TH100 se produjo el mayor NH.

Ancho de hoja

El buen efecto de la TH100 y de la mezcla TL50+TH50 en esta variable, se debió que estos presentaron características físico-químicas, tales como porosidad, contenido de materia orgánica y nutrimental (Cuadro 1), que favorecieron a las semillas germinar más rápidamente, que permitió que tuvieran mayor tiempo para desarrollarse y por lo tanto, expresar una respuesta más favorable, contrariamente a lo que sucedió en el resto de los sustratos, los cuales al tener una baja velocidad de emergencia mostraron una respuesta menos favorable.

Longitud de hoja

Los tratamientos con mayor valor de longitud de hoja (LH), fueron TH100 y TL50+TH50 a concentraciones de 0 y 100 ppm de AG₃ cada uno y TL100 con sus respectivas concentraciones de AG₃, pero sólo el tratamiento TH100 con concentraciones de 0 ppm de AG₃, se obtuvo el mayor valor de LH y fue diferente estadísticamente (p< 0.05) con el resto de los tratamientos, excepto con TH100 con 100 ppm, TL50+TH50 a concentraciones de 100 y 200 ppm de AG₃ y TL100 con sus respectivas concentraciones de AG₃ (Cuadro 3). La TH100 al tener un buen contenido de materia orgánica, aunado a sus características físico-químicas favoreció la expresión del tamaño de hoja. El Tz1 00 presentó los menores valores de LH, debido al bajo contenido nutrimental y la baja capacidad de retención de humedad, ya que de acuerdo a Bastida (1999) el tezontle presenta una porosidad grande dentro de sus partículas, por lo que se supone la retención de humedad baja, agregando que ésta depende del tamaño de partícula.

Longitud de raíz

Con el tratamiento TH100 con concentraciones de 0 ppm de AG₃, se obtuvo el mayor valor de longitud de raíz (LR) y fue diferente estadísticamente (p< 0.05) con todos los demás tratamientos, excepto con TL50+TH50 y el tratamiento TL100 con sus respectivas concentraciones de AG₃ cada uno, y TH100 con 200 ppm de AG₃ (Cuadro 4); el AG₃no tuvo efectos significativos estadísticamente (p< 0.05).

La TH100 y la TL100 al ser sustratos orgánicos y muy porosos (Cuadro 2), favorecieron la exploración del sistema radicular, generando los mayores valores de LR. El tratamiento Tz 100 presentó los valores más bajos de LR, debido a la mayor resistencia mecánica impuesta por sus partículas, lo que dificultó el desarrollo de las raíces.

Número de raíces

Los tratamientos con mayor valor de número de raíces (NR) fueron TL100, Tz5 0+TH5 0, con concentraciones de 0 y 100 ppm de AG₃, Tz100 con 0 y 200 ppm de AG₃, TH100 con 0 ppm de AG₃ y TL5 0+TH5 0 con 100 ppm de AG₃, pero sólo en el tratamiento TH100 con concentraciones de 0 ppm de AG₃, se obtuvo el mayor valor de LR y fue diferente estadísticamente (p< 0.05) con todos los demás tratamientos, excepto con los comparados anteriormente (Cuadro 4). El AG₃ no tuvo efectos significativos.

El sustrato TH100 al tener altos contenidos de materia orgánica y niveles de humedad adecuados favorecieron la expresión de esta variable, contrariamente a los otros sustratos, tales como el Tz 100, que al tener un bajo contenido nutrimental y una baj a capacidad de retención de humedad, mostró resultados poco favorables.

Los tratamientos con los que se obtuvo el mayor valor de peso fresco de plántula (PFP), fueron TH100 y TL50+TH50 con sus respectivas concentraciones de AG₃ y TL100 con 100 ppm de AG₃, pero sólo en el tratamiento TH100 con 0 ppm de AG₃, se obtuvo el mayor valor de PFP con 2 g y fue estadísticamente diferente (p< 0.05) con todos los demás tratamientos, excepto con los comparados anteriormente (Cuadro 4). El AG3 no tuvo efectos significativos estadísticamente (p< 0.05).

El mejor desarrollo de las plántulas, se debió al contenido nutrimental aportado por la materia orgánica a los sustratos TH100 y TL50+TH50 (Gil, 1995) y a la velocidad de emergencia de las plántulas, ya que ello permitió que hubieran un mejor desarrollo y mayor acumulación de biomasa. Este resultado coincide con Martínez (2008), quien al evaluar sustratos en la producción de Hippeastrum sp. encontró que la TH100 produjo el mayor valor de PFP.

DISCUSIÓN

El sustrato tierra de hoja (TH100) con concentraciones de ácido giberélico (AG₃) a 0 ppm, fue el más adecuado para la propagación de semillas de alcatraz amarillo, ya que la mayoría de las variables evaluadas mostraron los mejores valores cuando se utilizó éste como sustrato. Según Bastida (1999) la hoja de encino (usada en esta investigación) contiene partículas de todos los tamaños en diferentes etapas de descomposición, presenta buen drenaje, buena aireación y retención de humedad apropiada, su pH es bajo, es un sustrato aportador de nutrimentos, con una buena capacidad amortiguadora, cualidades que brindaron a las semillas mejores condiciones para su germinación y desarrollo.

Cuando la TH se mezcló con la TL mostró también resultados favorables, ya que este sustrato fue estadísticamente similar (p< 0.05) en la mayoría de las variables evaluadas. Este efecto se debió que la TH le ayudo a la TL a mejorar sus características físicas y químicas ya mencionadas y a reducir sus efectos indeseables, tales como elevada cantidad de sustancias tóxicas presentes en ella por prevenir de una laguna.

La aplicación de ácido giberélico (AG₃) tuvo escasa respuesta en las variables evaluadas, en los casos en los que tuvo efectos significativos, fueron en su mayoría negativos al disminuir el valor de las variables evaluadas. Es posible que las dosis de ácido giberélico hayan sido altas, como ocurre muchas veces, donde a pesar de conocer la cantidad inicial de la hormona a aplicar en el tratamiento, el efecto de ésta se añade al de las hormonas endógenas de la semilla, las cuales se encuentran en concentraciones variables en los diversos individuos, de tal modo que la respuesta no es uniforme (Rojas y Ramírez, 1993).

CONCLUSIONES

La combinación tierra lama con tierra de hoja (TL50 + TH50) con o sin aplicaciones de AG₃, es otra opción aceptable que se puede utilizar en la propagación de alcatraz amarillo por semilla.

El porcentaje y la velocidad de emergencia no fueron regulados por las giberelinas en las concentraciones usadas.

Las aplicaciones de AG₃ en concentraciones de 100 y 200 ppm en combinación con los sustratos, en ningún caso superaron los valores que se obtuvieron cuando no se aplicó AG₃.

LITERATURA CITADA

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