EFECTO DE LA APLICACIN DE TRES TIEMPOS (0, 5, 10) min. DE BAOULTRASONICO SOBRE LA GERMINACIN DE SEMILLAS DE TRES

VARIEDADES DE Zea mays

Fabin Cruz Rodrguez (1)

Ramn Rodrguez Naranjo (2)

Estudiantes de Ingeniera en Agronoma, Tecnolgico de Costa Rica, San Carlos, Alajuela, Costa Rica.

Emails: fabian_cruz@hotmail.com.ar (1) , monchofrn@gmail.com (2)

18 Noviembre de 2013

Palabras clave: Bao de Vibracin Ultrasnica, Pre-germinacin, Maz (Zea mays).

Key Words: Ultrasonic Vibration Bath, Pre-germination, Corn (Zea mays)

RESUMEN

Las tcnicas pre-germinativas sonutilizadas para vencer la latencia de lassemillas y lograr as mejorar launiformidad de germinacin eincrementar la productividad de loscultivos. El objetivo de esta investigacinfue evaluar el porcentaje de germinacinde 3 variedades de semillas de maz(Zea mays) tratadas con la tcnica devibracin ultrasnica en 3 tiempos (0, 5,10) minutos. Para desarrollar el estudiose utiliz un diseo experimental enbloques completamente al azar (DBCA)por influencia de gradientes deluminosidad y el modelo utilizado fueYijK = + Vi + Tj + k + ijk. Los resultadosobtenidos mostraron que el tratarsemillas de maz con esta tcnica semejora significativamente la germinacin(p=0,0002). Adems se observa el factortiempo de vibracin sigue una tendencialineal.

ABSTRAC

The pre-germ techniques are used toovercome seed dormancy and thusachieve improved uniformity ofgermination and increase cropproductivity. The objective of thisresearch was to evaluate the percentageof germination of seeds of 3 varieties ofcorn (Zea mays) treated with ultrasonicvibration technique in 3 times (0, 5, 10)minutes. To develop the study used anexperimental design in randomizedcomplete block (RCBD) under theinfluence of light gradients and the modelused was Yijk = + Vi + Tj + k + ijk.The results showed that treating cornseed with this technique significantlyimproves germination (p = 0.0002).Besides observing the vibration timefactor follows a linear trend.

INTRODUCCION

Las semillas de algunas especiesposeen una cubierta dura y cutinizadaque impide la imbibicin de agua y aveces tambin el intercambio de gases.Sin estos procesos es imposible lagerminacin del embrin. Esta latenciade la cubierta se da sobre todo enespecies adaptadas a la alternancia deestaciones secas y hmedas,comprendidos varios gneros deleguminosas y sobre todo de gramneas(Mndez, E. 2011).

La latencia de la cubierta, debida a lapresencia de sustancias qumicasubicadas en ella, puede romperse por logeneral mediante algn tipo detratamiento lquido que extrae esassustancias por lixiviacin y losinhibidores qumicos (William, R. 1991).

Por consiguiente, los mtodos detratamiento pre-germinativo en hmedoson eficaces para romper la latenciaqumica, fsica y las combinaciones deambas (William, R. 1991).

Al trmino del tratamiento, las semillasque posean nicamente latenciamecnica estarn listas para la siembra.Pero muchas poseen tambin latenciafisiolgica del embrin, por lo que serpreciso someterlas despus altratamiento (William, R. 1991).

A veces la latencia fsica de la cubiertaest combinada con una latenciafisiolgica del embrin. En este casodebe tratarse en primer lugar la cubierta,por ejemplo por imbibicin, y despusaplicarse un enfriamiento en hmedo ouna tcnica novedosa el bao de

vibracin ultrasnica en agua pararomper la latencia del embrin (William,R. 1991).

A fin de minimizar los riesgos que implicautilizar semillas que no tienen unaadecuada capacidad germinativa yproductiva, es que se emplean losmtodos pre-germinativos de hidrataciny estimulacin del embrin, que hanprobado ser eficientes para acelerar yuniformizar la germinacin e incrementarlos rendimientos bajo condicionesecolgicas optimas y adversas (Merazo,J. et al. 2008).

Segn Besnier (1990) la germinacin sepuede ver afectada por diferentesfactores entre ellos la permeabilidad dela cubierta seminal de la semilla, lacantidad de agua que pueda penetrardicha cubierta, la temperatura, la presinhidrosttica, el rea de la semilla encontacto con el agua o humedad, lassustancias qumicas presentes en lasemilla para inhibir los procesosgerminativos.

El objetivo de esta investigacin fueevaluar el porcentaje de germinacin delas semillas de maz (Zea mays) tratadascon la tcnica de vibracin ultrasnica.

MATERIALES Y METODOS

El ensayo se llev a cabo en ellaboratorio de Biotecnologa del InstitutoTecnolgico de Costa Rica, sede SanCarlos, (ITCR-SSC).

Descripcin de Tratamientos:Se emplearon 300 semillas de mazblanco, 300 semillas de maz amarillo y300 semillas de maz morado, estassemillas se mantuvieron 24 horas enimbibicin antes de aplicar lostratamientos respectivos.

Cada variedad (blanco, amarillo ymorado) se dividi en tres grupos de 100semillas para aplicar los tiempos detratamientos de baos ultrasnicoscorrespondientes (0, 5 y 10 minutos) loscuales era colocar las semillas en elagua dentro del bao ultrasnico y queeste emitir las vibraciones ultrasnicaspor medio del agua. Despus de estafase cada grupo de 100 semillas sedividi en 5 grupos de 20 semillas queconformarn la unidades experimentalescada uno de estos grupos de semillasestaba contenido en vasos plsticos deigual tamao sobre servilletas con 25 mlde agua para mantener las condicionesptimas de humedad, era necesariorevisar el nivel de humedad cada dosdas para mantenerlo constante.

Las determinaciones realizadasconsistieron en contar el nmero desemillas germinadas a los 5 das cuandofinalizo el experimento, con los clculosde porcentaje de germinacin. Se utilizun diseo en bloques completamente alazar, con arreglo factorial simple, seriepura 2 3. Los datos se evaluaronmediante un anlisis de varianza. Paradeterminar si existe normalidad de losresiduos se realiz una prueba deKolmogorov, adems de una ayudagrfica con el histograma y un grfico deTest-Tukey. Para el caso dehomocedasticidad, se utiliz la prueba

de Levenne. Estas fueron realizadasatraves del programa estadsticoInfoStat.

Diseo experimental y de arreglo detratamientos:El diseo que se utiliz fue en bloquescompletos al azar, con arreglo factorialsimple serie pura 32.

La investigacin se har con el diseoexperimental en bloques, porque hay unfactor que afectar las unidadesexperimentales, y es la incidencia de luzsolar, esta afectacin se dar en formagradual a las unidades experimentales,donde unas recibirn mayor cantidad deluz solar que las otras.

El factor que afectar a la unidadexperimental, ser el efecto de la luz, poreso se decide hacer un diseo enbloques.

Modelo estadstico correspondiente:

YijK = + Vi + Tj + k + ijk

Yijk= es la respuesta del tratamientos i-simo yj-simo en el k-simo bloque.

= Media general

Vi = efecto del i-simo variedad

Tj = efecto del j-simo tiempo de bao ultrasnico

k= es el efecto del bloque

ijk=efecto del error experimental aleatorio

Croquis o especificacin de diseo detratamientosEl estudio se realiz mediante un diseoen bloques (5 en total) porque habainfluencia de luz, cada uno de losrecuadros representan una unidadexperimental y el nmero y colorcorresponden al tratamiento asignado adicha unidad experimental.

RESULTADOS

El siguiente cuadro muestra losresultados que se obtuvieron delporcentaje de germinacin de lassemillas de maz de las tres variedades(amarilla, blanca y morada) segn eltiempo de exposicin a la vibracin delbao ultrasnico (0, 5. 10 minutos).

Cuadro 1. Porcentaje de Germinacinde las semillas de maz segn tiempode exposicin a las vibracionesultrasnicas.

En el cuadro 1 se observan losporcentajes de las semillas, y comoestos van aumentando conformeaumenta el tiempo de exposicin a lavibracin ultrasnica. Se puede decirobservando este cuadro que la variedadque presento una germinacin ms bajafue la variedad blanco.

En la figura 1, se muestra el ANDEVArealizado siguiendo el modeloestadstico de Diseo en bloquescompletamente al azar, con arreglofactorial simple, serie pura 2 3.

En la figura se observa el anlisis devarianza, y tiene un coeficiente devariacin de 15.88, el cual es un CVaceptable, adems se observa que losgrados de libertad del error es de 32 yesto hace que el ensayo seaconsiderado como aceptable pues indicaque hubieron ms de 10 categorasindependientes y esto influyedirectamente en la reduccin delcoeficiente de variacin.

Tambin se observa que no existendiferencias significativas en lainteraccin entre la variedad y el tiempode exposicin a vibracin ultrasnica conp-valor de (p=0,7385), se deduceobservado que existen diferenciasaltamente significativas para los factoresde variedad as como para el factor detiempo de exposicin a las vibracionesultrasnicas con un p-valor de(p=0,0001) y (p=0,0002)respectivamente lo que dice que tienenun efecto directo en la germinacin delas semillas.

Tambin se observa en el apartado delos contrastes se exponen los modelos

Amarillo Blanco Morado0 69% 47% 59%5 76% 53% 70%10 84% 61% 85%

VariedadTiempo devibracion (min)

de tendencia lineal y tendenciacuadrtica, para el factor cuantitativo detiempo de exposicin a las vibracionesultrasnicas, se observa como estefactor sigue una tendencia lineal con unp-valor altamente significativo de(p=0,0001) mientras que el p-valor de latendencia cuadrtica no es significativo(p=0,7317).

Tambin se observa el test Tukey serealiz para el factor cualitativo, el cualmuestra que hay diferenciassignificativas en al menos dos de lasvariedades, siendo la variedad b la demenor % de germinacin, y para lasvariedades m y a no hay diferenciassignificativas entre las medias.

Estas afirmaciones estadsticas hacenque la hiptesis tcnica planteada seaaceptada pues se esperaba que lasvariedades respondieran con un mayor% de germinacin con un tiempo mayorde exposicin a la vibracionesultrasnicas.

Segn Varela &. Arana (2011) losprocesos pre-germinativos son procesospara acelerar la germinacin de semillasy pueden hacerse por diferentesmtodos como, qumicos, es cuando seagregan qumicos para remover los quelas semillas poseen y que les evitagerminar, los mecnicos, que son tratarde romper, quebrar o raspar la cutculade la semilla con el propsito de que lahumedad pueda llegar al embrin yactive el metabolismo de germinacin, elmtodo de estratificacin esproporcionarle a la semilla un estratohmedo con el fin de ayudar a que elagua suavice la cutcula y se de una

rpida germinacin, el mtodo porlixiviacin es el cual las semillas sonremojadas para diluir qumicos de lacutcula que inhiben los procesos paraque se d la germinacin.

En el caso del proceso pre-germinativodel bao ultrasnico, estn inmersosvarios procesos mencionados por losautores que hacen que este mtodofuncione y pueda ser demostradoestadsticamente, los procesos queestn inmersos son lixiviacin,mecnicos y el de estratificacin.

La siguiente figura muestra el graficogenerado por el Test Tukey.

Figura 2. Grfico de Test Tukey

Como se visualiza en el grafico lavariedad b es la que posee un % menorde germinacin, y las variedades a ym no tienen diferencias significativas.

En la figura 3, se observa la prueba desupuestos de Kolmogorov, que nos indicasi los residuos siguen una tendencia normal.

Como se observa el supuesto denormalidad realizado por la prueba dekolmogorov se cumple con un p-valor de(p=0,754), lo que nos asegura que losresiduos siguen una distribucin normal

y nos indica que el ensayo tiene validezestadstica.

Como se detalla en la figura 4, elsupuesto de homocedasticidad hechopor la prueba estadstica de Levenne.

Se concluye que la prueba de supuestosde homocedasticidad hecha conLevenne se cumple y las varianzas sonhomogneas, con un p-valor de(p=0,1701), lo que nos indica que elensayo tiene validez estadstica.

La siguiente figura es un grfico que nosmuestra la comprobacin de supuestosen este caso el de la aditividad.

Figura 5. Grfico de aditividad.

Como se muestra en la figura anteriorpareciera que los tratamientos siguen unorden semejante en cada bloque, y sepodra decir que existe un poco deaditividad; y por cumplirse o decir quehay algn tipo de aditividad hace validoestadsticamente el ensayo.

CONCLUSIONES

No existe interaccin significativaentre los diferentes tiempos devibracin ultrasnica y las

variedades de maz (p-valor=0.7385).

Hay diferencias altamentesignificativas en las variedades(p=0.0001)

Hay diferencias altamentesignificativas en los tiemposexposicin a la vibracin ultrasnica(p=0.0002).

El factor tiempo de vibracin sigueuna tendencia lineal.

La variedad b presento el menor %de germinacion.

BIBLIOGRAFIA

1. Besnier, R., 1990. Semillas, biologay tecnologa, Ediciones Mundi-Prensa. Espaa.

2. Mndez, E. 2011. Efecto de latemperatura y escarificacin en lagerminacin de Gymnocalyciumschickendantzii (F.A.C. Weber)

3. Britton & Rose (Cactaceae).Universidad Nacional del Cuyo.Mendoza, Argentina.

4. Merazo, J. Mendez, J. Montao, N.2008. Relacin entre la tasa deimbibicin y el porcentaje degerminacin en semillas de maz,caraota, y quinchoncho. EditorialUDO Agrcola Universidad deOriente. Venezuela.

5. Varela, S. Arana, V. 2011. Latencia ygerminacin de semillas.Tratamientos Pregerminativos. INTA,Bariloche.

6. William, R. 1991. Gua para lamanipulacin de semillas. Centro desemillas forestales de DANIDA, FAO.Roma, Italia.

ANEXOS

Figura 1. Determinacin de Anlisis de Varianza para la prueba degerminacin de tres variedades de maz usando el proceso pre-germinativo debao ultrasnico.

Figura 3. Prueba de Kolmogorov

Figura 4. Prueba de Levenne