Germinación y crecimiento de alfalfa bajo condiciones salinas*

Germination and growth of alfalfa under saline conditions

Sara Lucía González-Romero¹, Omar Franco-Mora², Carlos Ramírez-Ayala¹, Héctor Manuel Ortega-Escobar¹, AdriánRaymundo Quero-Carrillo³ y Carlos Trejo-López⁴

¹ Programa de Hidrociencias. Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km 36.5. Montecillo, Texcoco, México. C. P. 56230.

³ Programa de Botánica. Colegio de Postgraduados.

⁴ Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Fitomejoramiento. Facultad de Ciencia Agrícolas. Universidad Autónoma del Estado de México. Autor para correspondencia: grsara@colpos.mx.

* Recibido: abril de 2010
Aceptado: febrero de 2011

Resumen

En México, el cultivo de la alfalfa (Medicago sativa L.) se emplea para la alimentación del ganado bovino, éste cuenta con investigaciones de respuestas a estrés salino en la etapa de germinación; sin embargo, sólo se han usado diferentes niveles de NaCl o de manitol y polietilenglicol; por lo anterior, los objetivos de esta investigación fue estudiar la respuesta a la salinidad, que se presenta en zonas áridas y semiáridas de México de la alfalfa en la etapa de germinación y evaluar su efecto sobre el crecimiento de la radícula y la parte aérea. Para cumplir lo anterior, en el laboratorio de salinidad del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas durante el 2009, las semillas se sometieron a pruebas de germinación en un diseño factorial de 11 soluciones salinas a ocho dosis (0, 2, 4, 8, 11.7, 15, 19 y 28 dS m^-1) y tres repeticiones. Se observó que las sales NaHCO₃ y sulfático-sódica influyeron más sobre la germinación; y las sales CaCl₂ 2H₂O y sulfática registraron el mayor porcentaje de germinación; para el crecimiento de radícula la sal que más afectó fue el NaHCO₃ y la salinidad sulfática; las sales CaCl₂ 2H₂O y sulfático-clorhídrica permitieron mayor desarrollo. El crecimiento de la parte aérea fue más afectado en comparación al desarrollo de la radícula. La mezcla de sales favoreció el porcentaje de germinación, el crecimiento de radícula y parte aérea.

Palabras clave: Medicago sativa L., crecimiento de radícula, radícula, salinidad.

Abstract

In Mexico, alfalfa (Medicago sativa L.) is used for feeding cattle and has been studied for responses to salt stress in the germination phase; however, only NaCl or mannitol and polyethylene glycols have been used in different levels. Due to this, the aims of this research were to study the response of alfalfa in the germination stage to the salinity of the arid and semiarid areas in Mexico, and to evaluate its effect on the growth of the radicle and aerial section. In order to achieve this, in the salinity lab of the Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas during 2009, the seeds underwent germination tests in a factorial design of 11 saline solutions at eight doses (0, 2, 4, 8, 11.7, 15, 19 and 28 dS m^-1) and three repetitions. It has been observed that salts NaHCO₃ and sodium sulfate had a greater influence on the germination. The salt that had the greatest effect on the radicle growth was NaHCO₃ and sulfate salinity, whereas CaCl₂ 2H₂O and sulfate-hydrochloric salts enhanced growth. The growth of the aerial section was more affected than the growth of the radicle. The combination of salts had a positive effect on the germination percentage, the growth of the radicle and aerial section.

Key words: Medicago sativa L., radicle, radicle growth, salinity.

La contaminación debido a sal soluble en los suelos, ha causado problemas durante toda la historia de la humanidad, principalmente en las regiones áridas del mundo. La recuperación de los mismos, es de gran importancia para la producción agrícola, en la práctica se emplea la siembra de plantas tolerantes a las sales; se ha considerado utilizar la etapa de germinación como un indicador de la tolerancia a la salinidad, dado que tiene una duración menor que otras etapas vegetativas, además es una etapa crucial en el ciclo de vida de las plantas. (El-Keblawy y Al-Rawai, 2006).

Esta investigación se llevó a cabo en el laboratorio de salinidad del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas (CP) durante el 2009, se sometieron a pruebas de germinación semillas de alfalfa variedad CUF 101, en un diseño factorial de 11 soluciones salinas, seis sales puras: (NaCl; NaHCO₃; Na₂SO₄; MgSO₄; CaCl₂ 2H₂O; MgCl₂ 6H₂O); y cinco sales geoquímicas: (clorhídrica; sulfático-clorhídrica; clorhídrico-sulfática; sulfática y sulfático-sódica); a ocho dosis (0, 2, 4, 8, 11, 7, 15, 19 y 28 dS m^-1) y tres repeticiones. La preparación de las sales geoquímicas fue mediante la metodología de Arinuskina (Sánchez et al., 2008).

Por repetición se colocaron 10 semillas sobre papel filtro (Ahlstrom núm. 61,) en cajas petri de plástico, desinfestados con hipoclorito de sodio al 5.25%, con 5 ml de diferente solución y concentración salina, a temperatura no controlada, ésta osciló entre 19 +4 ºC por 15 dás en completa obscuridad. Los datos de germinación se transformaron al arco seno antes del análisis estadístico, las diferencias significativas se determinaron con la prueba de Tukey, a un nivel de confianza de 0.05, utilizando el paquete estadístico SAS V8.

El Cuadro 1, presenta que 100% de germinación de alfalfa, se registró a tres días en el MgSO₄; a seis días, en el CaCl₂ 2H₂O y MgCl₂ 6H₂O a una CE de 2 y 4 dS m^-1, respectivamente; a nueve días en NaCl. Las semillas fueron tolerantes a altas concentraciones de MgSO₄, el CaCl₂2H₂O y MgCl₂ 6H₂O; sin embargo, el NaCl y Na₂SO₄ inhibieron la germinación al 100%, en las CE de 19 y 28 dS m^-1; el NaHCO₃ inhibió el brote de semillas desde la CE de 8 dS m^-1.

En el caso de las sales geoquímicas, 100% de germinación se registró a nueve días en las dosis más bajas de concentración en casi todas las sales, excepto en la salinidad sulfático-sódica, que en la salinidad sulfática las semillas toleraron altas concentraciones. Estos resultados coinciden con lo reportado por Maas (1990), quien clasifica a la alfalfa como cultivo moderadamente sensible en conductividades eléctricas entre 2 y 7.9 dS m^-1. Por su parte Esechie (1993), indica que esta variedad de estudio es sensible en la etapa de germinación (Cuadro 2).

Para la mezcla de sales (Cuadro 4), el máximo crecimiento de radícula y parte aérea ocurrió en la salinidad clorhídrico-sulfática y la de menor crecimiento fue la sulfática. El crecimiento de la radícula se favoreció con incrementos en las sales clorhídrica, sulfático-clorhídrica y sulfática; en cambio, la parte aérea fue inhabilitada en todas las sales a su concentración máxima (CE= 28 dS m^-1), excepto en la salinidad sulfática y fue favorecido por la salinidad clorhídrica. Ashraf et al. (1987), indicaron que la longitud del brote disminuyó como respuesta a incrementos en la concentración de NaCl, aunque algunos estudios muestran que la salinidad alta causa disminución en el rendimiento de la alfalfa, mientras la relación hoja/tallo aumenta e influye en la calidad de forraje (Flowers, 2004). Se observó que la mezcla de sales fue mejor para la germinación, en comparación a las sales puras, ya que en condiciones normales en el suelo y agua de riego, las sales se encuentran mezcladas y no en forma individual (Santamaría et al., 2004).

CONCLUSIONES

Las sales MgSO₄ y sulfática registraron los porcentajes de germinación mayores; las sales geoquímicas fueron mejor en comparación a las sales puras; las sales NaHCO3 y salinidad sulfático-sódica afectaron el brote de semillas.

El crecimiento de la parte aérea fue altamente afectado por la presencia de sales, en comparación al desarrollo de la radícula, tanto en las sales puras como en las geoquímicas. La sal con mayor desarrollo de radícula fue el CaCl₂ 2H₂O y de parte aérea fue el MgSO₄; el NaHCO₃ fue la sal con menor crecimiento en ambas. Para la mezcla de sales, el máximo crecimiento de radícula y parte aérea ocurrió en la salinidad clorhídrico-sulfática y la de menor crecimiento fue la sulfática.

LITERATURA CITADA

Ashraf, M. T. McNeilly and Bradshaw, A. D. 1987. Selection and herianility of tolerance to sodium chloride in four forage species. Crop. Sci. 227:232-234.         [ Links ]

El-Keblawy, A. and Al-Rawai, A. 2006. Effects of seed maturation time and dry storage on light and temperature requirements during germination in invasive Prosopis julifora. Flora. 201:135-143.         [ Links ]

Esechie, H. A. 1993. Interaction of salinity and temperature on the germination of alfalfa cv CUF 101. Agronomie. 13:301-306.         [ Links ]

Flowers, T. J. 2004. Improving crop salt tolerance. J. Exp. Bot. 55:145-152.         [ Links ]

Maas, E. V. 1990. Crop salt tolerance In: Tanji, K. K. (ed). Agricultural salinity assessment and management. Chapt 13 ASCE Manuals and Reports on Engineering 71. American Society. Of Engineering. N.Y., USA. 262-304 pp.         [ Links ]

Sánchez, B. E. E.; Ortega, E. M.; González, H. V.; Camacho, E. M. y Kohashi, S. J. 2008. Crecimiento de plantas de papa (Solanum tuberosum L.) cv. Alpha, inducidos por diversas soluciones salinas. Interciencia. 33(9):1-9.         [ Links ]

Santamaría, C. J.; Figueroa, V. U. y Medina, M. M. C. 2004. Productividad de la alfalfa en condiciones de salinidad en el Distrito de Riego 017, Comarca Lagunera. Terra Latinoam. 22:(3)343-349.         [ Links ]