PRCTICA N.2

PRUEBA DE GERMINACIN Y DETERMINACIN DE VIGOR

1. OBJETIVO: conocer, e identificar las variables crticas y diferentes factores relacionados con la germinacin y el vigor de las semillas, lo cual permitir al estudiante obtener conclusiones y hacer inferencias sobre comportamientos de las semillas y resultados esperados en la etapa de germinacin ante determinadas condiciones de siembra.

2. INTRODUCCIONAl iniciar el presente curso es preciso hacer claridad entre dos acepciones: grano y semilla.

Aunque estructuralmente la semilla sexual es el mismo grano, existen diferencias funcionales importantes entre un grano comn y una semilla. Los granos se usan en la alimentacin y en la industria; las semillas en cambio son usadas con fines de multiplicacin o propagacin sexual de las especies. Por tanto la semilla debe mantener su pureza varietal y dar origen a plantas sanas, vigorosas y productivas; as la semilla debe cumplir con atributos claves que son: genticos, fisiolgicos, fitosanitarios, y fsicos. En consecuencia, no todo grano es apto para semilla.

Hablar de fisiologa de la semilla es adentrarse en un tema muy amplio, puesto que involucra todo un proceso de transformaciones biolgicas, que comienza con la fusin de los gametos masculino y femenino, mediante una doble fertilizacin para formar las primeras clulas, el zigoto y el endospermo, las cuales en forma sincronizada inician rpidamente su divisin celular, siguiendo procesos bioqumicos secuenciales que conllevan al desarrollo y madurez de la semilla, sus cambios, su metabolismo, la latencia, la germinacin y morfognesis, la deterioracin y por ltimo la muerte.

As, la presente prctica involucra solamente aspectos muy especficos, como son la identificacin de estructuras bsicas de la semilla, de su eje embrionario y modificaciones o transformaciones de dichas estructuras durante el proceso germinativo, procesos bioqumicos involucrados en el proceso, la incidencia de factores ambientales, biolgicos y edficos. Igualmente se evaluar el vigor de las semillas, para lo cual se har uso de algunos mtodos recomendados por la FAO.

Germinacin de las SemillasPara conocer el potencial de un grano como semilla es preciso efectuar una prueba de germinacin. Las semillas pueden tener una excelente apariencia y estar muertas o mostrar mala apariencia y tener buena geminacin y vigor. La evaluacin de germinacin constituye por tanto una verificacin necesaria.

Cuando la semilla est seca se encuentra en estado de reposo, cuando se coloca sobre un sustrato apropiado (suelo, arena, papel de germinacin), bajo condiciones apropiadas de humedad, temperatura, luz y oxgeno, la semilla que est viva germina. As, para que la germinacin ocurra, adems de que el embrin este vivo y sano la semilla necesita cuatro condiciones fsicas ambientales adecuadas: humedad, temperatura, aire (oxgeno), y un sustrato. En condiciones de laboratorio la germinacin se simula usando diferentes sustratos como papeles de germinacin, arena o tierra.

Un mtodo sencillo para evaluar la germinacin consiste en humedecer el sustrato hasta la capacidad de campo: si se utiliza suelo o arena se agrega agua al sustrato hasta que al apretarlo con la mano se forme una pelota que se puede partir con facilidad al presionarla con los dedos; si se utiliza papel se agrega 2.5 a 3 veces su peso en agua. Cuando se utiliza como sustrato suelo o arena, se preparan bandejas con una capa de sustrato de 4 cm de espesor y se siembran las semillas a una profundidad de 1-2 cm , dependiendo del tamao de la semilla. Las bandejas se ubican en un rea protegidas del sol, la lluvia y los vientos fuertes y se mantiene la humedad del sustrato cubrindolo con plstico transparente y/o por medio de riegos peridicos de acuerdo con la necesidad.

Se aconseja que las bandejas charolas de germinacin no sean de acero galvanizado, porque contienen sales de zinc txicas; para tal fin se pueden usar bandejas de plstico, bandejas de cartn encerado o las cpsulas de Petri cubiertas.

En condiciones normales la mayora de las semillas de leguminosas estarn suficientemente desarrolladas para la evaluacin a los 7-10 das despus de la siembra. Se recomienda que las plntulas se desarrollen con luz natural indirecta para que adquieran su color verde normal. Entre las plntulas que han emergido, se diferencian las normales de las anormales para saber el porcentaje de germinacin.

Otra forma de evaluar la germinacin de las semillas es sembrndolas directamente en mini parcelas en el suelo, donde las condiciones de estrs son similares a las condiciones de emergencia en el campo, 14 das despus de la siembra se evala la germinacin.Se ha considerado que un lote es bueno para semilla cuando tiene una germinacin superior al 80%. Semillas que germinan en forma rpida y uniforme, que generan plantitas sanas y que alcanzan niveles superiores al 90% de germinacin total, se pueden considerar como semillas de alta calidad.

Una forma de medir la viabilidad de las semillas sin hacerlas germinar es utilizar la actividad bioqumica de las semillas para producir reacciones con determinadas sustancias que permitan distinguirlas de las semillas muertas.; as se ha probado la utilizacin de las diversas enzimas existentes en los tejidos vivos de los embriones, siendo las enzimas deshidrogenasas las que han ofrecido los mejores resultados.

Las deshidrogenasas transfieren hidrgenos a diversas sustancias que se encuentran oxidadas, dando lugar a un proceso qumico de reduccin que se manifiesta por un cambio de color. Este cambio de color es una indicacin de la viabilidad de los embriones. Unas de las sustancias qumicas ms utilizadas son las sales de tetrazolio, cloruro y bromo de 2,3, 5 trifenil tetrazolio.

As, la prueba de tetrazolio se fundamenta en la actividad de las dehidrogenasas que son indicadores del grado de respiracin de los tejidos del embrin y por tanto de su vitalidad; esta actividad se mide por la extensin, distribucin, e intensidad de coloracin roja que adquieren los tejidos embebidos en la solucin incolora de tetrazolio que al ser reducidos por las deshidrogenasas, se convierte en trifenil formozan que tiene color rojo y que es estable y no difusible. Las semillas cuyos embriones estn totalmente coloreados (coloracin roja), estn vivas, y aquellas en donde los embriones no lo estn, estn muertas indicando la falta de viabilidad o incapacidad de desarrollar plntulas normales.

VIGOR DE LAS SEMILLASSegn reportes de la FAO, ha sido la preocupacin de muchos investigadores encontrar una definicin universal sobre vigor; existen muchas propuestas sin que haya sido aceptada en su totalidad una de ellas. La siguiente definicin sobre vigor pretende resumir en un concepto el mayor nmero de variables consideradas por algunos autores sin pretender cubrir todos los componentes inmersos en la amplitud del concepto. El vigor puede considerarse como la suma de todos aquellos atributos positivos de la semilla que le permiten una germinacin rpida y completa generando plntulas robustas y saludables, bajo condiciones desfavorables o sub-ptimas. La deterioracin de la semilla, es la prdida de ese vigor, y los procesos detrimentales pueden ser acelerados por un mal manejo poscosecha.

La viabilidad de las semillas, su capacidad germinativa o concretamente el vigor de ellas es influenciado por diversos factores, que actan desde la cosecha hasta el momento de la siembra. Entre los factores ms importantes que afectan el vigor de las semillas se pueden citar: condiciones climticas, madurez de la semilla, condiciones de almacenamiento, daos mecnicos, edad de las semillas, composicin gentica, microorganismos, e insectos, manejo inadecuado durante y despus de la cosecha.

Pruebas de vigor

Todos los mtodos utilizados para determinar el vigor de las semillas, son parmetros comparativos entre lotes. Para las pruebas de vigor han sido propuestas varias metodologas; a continuacin se transcriben algunas pruebas directas e indirectas propuestas:

Pruebas directas

Stand o poblacin final: la capacidad de diferentes lotes de semillas de producir plntulas en condiciones de campo, y de que ellas sobrevivan hasta que se tornen en plantas autotrficas, es utilizada como ndice de vigor. Las semillas se plantan, segn recomendaciones para la especie objeto de estudio y es hecho un contaje, generalmente a los 21-28 idas despus de la siembra. Los resultados son expresados en porcentajes.

Peso verde medio: las semillas son plantadas y a los 21 28 idas despus de la siembra se colocan en bolsas plsticas para evitar prdidas de humedad y se pesan. El peso de las plantas de cada parcela o unidad de ensayo se divide por el nmero de plantas y, de ese modo el peso medio por planta es comparado entre lotes de semillas.

Prueba de fro: se basa en someter a la semilla a factores adversos de baja temperatura (10 C), alta humedad (60% de capacidad de campo) y exposicin a agentes patognicos. Luego del tratamiento de baja temperatura, la germinacin es conducida a 3 C.

Pruebas indirectas

Primer montaje:es realizado en la prueba normal de germinacin, como ndice de vigor, se basa en la premisa de que las plntulas que presentan mayor velocidad de crecimiento provienen de semillas ms vigorosas.

ndice de vigor: se basa en la prueba de germinacin y consiste en retirar diariamente las plntulas normales que alcancen una longitud preestablecida. El ndice de vigor es obtenido por la sumatoria de los productos del nmero de plntulas normales retiradas cada da, dividido por el nmero de das despus de la siembra.

Inmersin en agua caliente: en esta prueba, las semillas se sumergen en agua caliente por algunos segundos. Por ejemplo para la soya, se someten las semillas a 70 C por un tiempo de 60 segundos. El tiempo de inmersin debe ser rigurosamente cronometrado. Luego del tratamiento, las semillas se someten a prueba estndar de germinacin. Los lotes menos vigorosos presentan un acentuado decrecimiento de la germinacin,

3. MATERIALES

3.1 Prueba de viabilidad de la semilla. Prueba de tetrazolio

SemillasSal de tetrazolio Placas de Petri y vasos de precipitadoHojilla o bisturPinzas y lupaPapel toalla.

3.2 Prueba de germinacin: fisiologa e identificacin de estructuras

SemillasSustrato (papel de germinacin o arena o suelo)Ambiente con temperatura adecuada (20-30 C)Caja o bandeja para colocacin de sustrato

3.3 Prueba de vigorLos necesarios para el tipo de prueba objeto de ensayo, segn eleccin.

4. ACTIVIDADES4.1 Prueba de viabilidad de la Semilla. Prueba de tetrazolio

4.1.1 Prepare una solucin de tetrazolio al 1.0% con agua destilada y hirvala durante 15 minutos para obtener un pH entre 6 y 8. La anterior solucin se puede almacenar en un frasco oscuro.

4.1.2 Colocar las semillas a remojar durante 3 a 4 horas a una temperatura de 30 C. entre papeles hmedos para que embeban agua durante toda la noche.

4.1.3 Sumerja la semilla en la solucin de tetrazolio a temperaturas entre 20 y 45 C. (el proceso de tincin se acelera a mayor temperatura) durante el tiempo estipulado para cada especie, segn se indica a continuacin:

Especie Preparacin Concentracin Tiempo (h) de Solucin (%) tincin (35C)

Alfalfa (Mediacago sativa) No requiere 1.0 6-7Arroz (Oyza sativa)Corte longitudinal0.12-3Arveja (Pisum sativa) Corte longitudinal1.03-4Avena (Avena sativa)Corte longitudinal0.1 0.5-1Cebada (Hordeum vulgare) Corte longitudinal0.1 0.5-1Frjol (Phaseolus vulgaris)No requiere1.03-4Haba (Vicia faba)No requiere1.0 6-7Lenteja (Ervum lens)No requiere 1.0 6-7Lino (Linum usitatissimum)No requiere 1.0 3-4Maz (Zea mayz)Corte longitudinal 0.1 0.5-1Man (Arachis hipogea)Remover la testa 1.0 3-4Sorgo (Sorghum vulgare)Corte longitudinal 0.1 0.5-1Soya (Glycine max)No requiere 1.0 4-6Trigo (Triticum estivum)Corte lateral 1.0 2-3Corte longitudinal 0.1 0.5-1

4.1.4 Haga una observacin de las estructuras esenciales de la semilla, y deduzca su viabilidad segn la coloracin presentada, conforme al fundamento bioqumico.

4.2 Prueba de germinacin fisiolgica e identificacin de estructuras

4.2.1 Tome 100 semillas de un tipo de leguminosa u oleaginosa (frjol, garbanzo, lenteja, haba, soya, etc.) y 100 semillas de un tipo de cereales (arroz, maz, avena, trigo, etc.) y pngalas a germinar ofrecindoles las condiciones adecuadas de sustrato, temperatura, humedad y aireacin y luz.

4.2.2 A partir del tercer da de sembradas, empiece a observar los cambios que ocurren da a da tanto en leguminosas como en cereales (cada da efecte la observacin en 5 semillas de cada ensayo), repita el ejercicio durante el tiempo que sea necesario hasta que las plntulas tengan de 5-7cm de altura. Registre cada cambio en forma descriptiva y grfica. Segn sus propias observaciones establezca comparaciones sobre el desarrollo y morfologa entre leguminosas, oleaginosas y cereales.

4.2.3 Haga un conteo del nmero de plantas que germinaron en cada ensayo e indique cul fue el porcentaje de germinacin, tenga en cuenta que el nmero de semillas retiradas y utilizadas como objeto de observacin deben ser descartadas dentro de sus clculos.

4.2.4 Compare sus resultados con los de los dems grupos y plantee conclusiones.

4.2.5 Durante la germinacin identifique tanto en leguminosas y oleaginosas como en los cereales las siguientes estructuras, dibjelas y haga una descripcin de cada parte identificada.

Leguminosas: Testa, hilo, micrpilo y endospermo, eje embrionario, plmula o picotilo, nudo cotiledonar, radcula, hipoctilo, y cotiledones.Cereales: Pericarpio (envoltura), aleurona, radcula, escutelo, plmula, endospermo.

4.2.6 Consulte sobre la naturaleza y funcin del cido giberlico, de las auxinas y sobre la funcin bioqumica del embrin, la aleurona o endospermo proteico y el endospermo amilceo durante la germinacin.

4.3 Prueba de vigor

4.3.1 Elija con su grupo de trabajo una prueba de vigor directa y una indirecta y aplquela a un nmero no menor de 20 semillas de un mismo tipo y variedad, haga tres rplicas por prueba (se deben considerar idnticas variables para cada replica). Para las replica elija semillas de la misma especie y variedad pero de diferente lote (ejemplo: el frjol bola roja comprado en tres sitios diferentes). Siga la metodologa descrita en la introduccin para las pruebas seleccionadas.

4.3.2 Registre grficamente el crecimiento (cada tres das) durante el tiempo que dura el ensayo y establezca el respectivo coeficiente de correlacin (crecimiento Vs tiempo), igualmente registre el nmero de hojas (promedio) por plntula contra el tiempo que dura el ensayo. Compare los valores obtenidos entre replicas y saque conclusiones.

4.3.3 Iniciada la germinacin haga observaciones del desarrollo fsico y apariencia de las plntulas en cada replica y establezca conclusiones.

4.3.4 Tabule y grafique todos los datos registrados y finalmente analice crticamente los resultados obtenidos. Que conclusiones puede plantear.

4.3.5 Investigue acerca de los principales factores que afectan el vigor de las semillas y que fueron enunciados en la introduccin de la presente gua.

Especificaciones varias

Elija semillas cuyas caractersticas permitan un buen grado de confiabilidad para la prueba. Proporcinele a la semilla las condiciones ambientales, biolgicas y de sustrato apropiadas, que le permitan medir los parmetros a evaluar. El monitor del rea har observaciones frecuentes sobre el seguimiento de su prctica y verificar su ejecucin. Presente informe final de la prctica pasados 35 das contados a partir del momento del montaje del ensayo.

BIBLIOGRAFIA

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