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1 1. INTRODUCCION El inicio de la producción de semillas de exportación de hortalizas y flores en nuestro país se remonta a los primeros años de los ochenta, con programas realizados básicamente por pequeños agricultores (CISTERNAS, 1997). Actualmente Chile figura como el sexto país abastecedor de semillas del mundo, con US $ 141 millones exportados el año 2003 (ODEPA, 2004). Estas cifras dan cuenta del gran potencial que tiene nuestro país como abastecedor de este insumo, y por lo tanto se deben implementar mecanismos para obtener un producto de calidad, ya que la comercialización de semilla en el país y en el exterior es cada vez más exigente. La viabilidad de la semilla, la germinación y el vigor son conceptos que describen diferentes aspectos de la calidad de una población de semillas. El dato del vigor de una semilla, sin el dato de la germinación o viceversa, son menos significativos que cuando son evaluados en conjunto (BASRA, 1995). La calidad y el vigor dependen en gran medida de las metodologías de producción, cosecha y almacenaje. Por lo tanto, cualquier desarrollo anormal en el proceso de maduración, como falta o exceso de agua, deficiencias nutricionales o estrés medio ambientales producidos por las temperaturas, traerá como consecuencia una semilla de pobre calidad y bajo vigor. La constitución genética de la semilla también influye en el vigor, ya que dentro de una misma especie existen variedades o tipos cuyas semillas tienen más 2 vigor intrínseco que el de las semillas de otras variedades como consecuencia de poseer sistemas bioquímicos más potentes y eficaces (BESNIER, 1989). La evaluación del vigor en las semillas se hace por medio de ensayos que intentan valorar la situación de tales sistemas bioquímicos, sin embargo, no parece existir en la actualidad un único tipo de ensayo valedero para todas las especies. Métodos basados en la clasificación de características convencionales como tamaño, peso, forma y color de semillas son usados en la práctica para mejorar la calidad de un lote (JALINK et al., 1998). En el caso de las semillas pequeñas como las especies olerícolas y ornamentales, no se ha estudiado bastante sobre los parámetros físicos y de apariencia que posiblemente influyen en la calidad y el vigor de las semillas tanto en laboratorio como en condiciones de campo. Con respecto a los problemas anteriormente señalados, en este estudio se plantean los siguientes objetivos: 1. Evaluar en laboratorio la germinación y el vigor en semillas de tres variedades de brócoli (Brassica oleracea var. italica), cinco variedades de coliflor (Brassica oleracea var. botritys) y cinco variedades de repollo (Brassica oleracea var. capitata). 3 2. Evaluar en laboratorio la germinación y el vigor en semillas de pensamiento (Viola sp) producidas con distintas condiciones de riego y separadas por el color de la testa. 3. Describir y evaluar el comportamiento en el campo de las variedades de brócoli, coliflor y repollo en cinco fechas de siembra diferente. 4 2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 2.1. Antecedentes generales de las especies en estudio: 2.1.1. Brássicas Las semillas de las brássicas son pequeñas, globulares y lisas, constituidas en su mayor parte por embrión, y en las cuales el endospermo está listo para ser absorbido en el desarrollo de las plántulas (DESAI, KOTECHA Y SALUNKHE, 1997). La testa de estas semillas posee una capa de células gruesas que forman la epidermis, la cual suele ser mucilaginosa cuando se humedece (BESNIER, 1989). La temperatura que favorece la germinación de las brássicas es de 20 a 30°C (AOSA, 2002). Desde las 0 a 8 horas de imbibición de las semillas el área de éstas incrementa en un 35%, siguiendo con una fase de lento incremento alcanzando un aumento de 43% a las 43.5 horas. La germinación comienza después de ocurrida 44-45 horas de incubación, cuando la protursión de la radícula a través de la cubierta de la semilla es claramente visible. Esta fase además coincide con el 5 crecimiento del embrión (DELL’ AQUILA, VAN ECK y VAN DER HEIJDEN, 2000). 2.1.2. Violácea Las semillas de pensamiento (Viola sp) son pequeñas, de color café y de forma ovalada (PEÑALOZA, 2000). Según ATWATER (1980) las semillas de Viola sp. corresponden a semillas no endospérmicas, donde la mayor parte la constituye el embrión y el endosperma es reducido a una delgada capa alrededor del embrión. Estas semillas poseen una cubierta delgada y puede exudar mucílagos cuando está húmeda. El embrión está curvado hacia adentro y posee forma de espátula. Los cotiledones de las plántulas son largos, engrosados y dominantes sobre el tallo. La temperatura que favorece la germinación de las semillas varía entre 20°C y 30°C (AOSA, 2002) 2.2. Calidad de las semillas: La calidad de las semillas es un concepto que involucra muchas variables que dependen en gran medida de las metodologías de producción, cosecha y almacenaje (PEÑALOZA, 2001). 6 Según BASRA (1995), la calidad de las semillas involucra todos los atributos genéticos, físicos, biológicos y patológicos que contribuyen a la producción final del cultivo. Según CANTIFFLE y TIGCHELAAR (1980), la calidad de la semilla es más que pureza genética y alta viabilidad. La habilidad para germinar uniformemente bajo condiciones subóptimas de temperatura y humedad de suelo es frecuentemente requerida para que se produzca un establecimiento satisfactorio. La calidad de las semillas disminuye con el transcurso del tiempo y la tasa de deterioro depende de las condiciones ambientales durante el almacenamiento y el tiempo en que estas permanecen almacenadas (SALINAS et al., 2001). 2.2.1. Factores de apariencia que influyen en la calidad de la semilla 2.2.1.1. Tamaño Los lotes de semillas que son cosechados poseen semillas de variados tamaños y estos aumentan cuando las cosechas provienen de distintas plantas o cuando unas están más maduras que otras. Las semillas pueden ser sólo embriónicas o pueden también tener endosperma el cual está listo para ser absorbido en el desarrollo de las plántulas. Por esto, las semillas de mayor tamaño normalmente producen plántulas más grandes, con una gran área foliar y capacidad fotosintética. (DESAI, KOTECHA Y SALUNKHE, 1997). 7 El tamaño de la semilla es un componente que ha sido estudiado extensivamente en muchas especies. Generalmente las semillas más grandes tienen mejor desarrollo en el campo que las semillas pequeñas, sin embargo en muchos de estos estudios no se ha medido el vigor de las mismas (TEKRONY y EGLI, 1991). Estudios hechos por POWELL y MATTHEWS (1994) en coliflor (Brassica oleracea var. botrytis) y repollito de bruselas (Brassica oleracea var. gemmifera), demostraron que las semillas pequeñas en ambas especies son menos vigorosas que las semillas grandes, y en el caso de coliflor la presencia de una gran proporción de semillas pequeñas en el lote puede bajar el vigor total de las muestras. De acuerdo a los estudios realizados por TOMPKINS (1963), las plantas de brócoli provenientes de semillas más grandes tienen producciones más tempranas que las provenientes de semillas pequeñas, sin embargo, la producción total no es influenciada por el tamaño de la semilla. El endosperma de las semillas más grandes provee al embrión con más alimento que las pequeñas, por lo tanto hay un incremento en el crecimiento inicial y esto puede ser una razón por la cual las plantas provenientes de semillas más grandes logran una mayor precocidad. Las semillas de mayor tamaño poseen un porcentaje de emergencia mayor que el de las pequeñas, ya que le es mucho más fácil emerger a través de la superficie del suelo (DESAI, KOTECHA Y SALUNKHE, 1997). 8 HEATHER y SIECZKA (1991), señalan que el uso de semillas grandes y duras pueden ser el mayor factor de optimización de la emergencia de las plántulas de brócoli en el suelo encostrado y pueden favorecer la siembra directa en el campo. 2.2.1.2. Peso QIU et al. (1994), señalan que las plántulas de haba (Vicia sativa L.) provenientes de semillas más pesadas tienen una tasa de crecimiento mayor que las livianas ya que éstas poseen un alto contenido de reservas cotiledonales que le entregan la energía suficiente para su crecimiento. 2.2.1.3. Color La clasificación por color de las cubiertas de las semillas de brássicas ha sido un método para discriminar las semillas viables de las no viables (TAYLOR et al. ,1993). Estudios realizados en arveja por WOYKE (1987), demostraron que existen diferencias de vigor entre variedades que poseen semillas de color verde, verde –amarillo y amarillo, siendo estas últimas las que presentaban un menor vigor. Esta diferencia de color se debía a que las semillas tenían distintos estados de madurez. 2.2.1.4. Madurez de las semillas 9 La producción de semillas de buena calidad requiere que al momento de la cosecha éstas se encuentren con madurez fisiológica para maximizar el vigor (JALINK et al., 1998). Las semillas de repollo (Brassica oleracea var. capitata) maduran en una silicua seca como parte de una inflorescencia determinada con flores de varias edades localizadas en las ramas laterales. Un lote de semilla puede entonces incluir semillas de variados estados de madurez. La diferencia de madurez entre las semillas pueden llegar a ser incluso más grande si existen condiciones de clima desfavorable, por ejemplo, las bajas temperaturas durante la madurez de la semillas causan una lenta degradación de la clorofila resultando en las llamadas “ semillas verdes” (JALINK et al., 1998). La cosecha temprana en especies como las brássicas resulta en una inmadurez de la semilla y bajo vigor, además de un mayor riesgo de deterioración de la semilla debido a que sus cubiertas se vuelven quebradizas (STILL y BRADFORD, 1998). 2.2.1.5. Daños de la testa Estudios realizados por McCORMAC y KEEFE (1990), señalan que los daños en la testa de las semillas de coliflor, pueden provocar un incremento en la tasa de imbibición de agua y una correspondiente disminución del crecimiento de la raíz de la plántula, ya que con altas tasas de imbibición se daña el embrión. 10 La permeabilidad de la cubierta puede ser alterada por roturas, hendiduras y rasguños producidos por la manipulación en la cosecha, secado y procesamiento de las semillas. BESNIER (1989), señala que hay cierto límite a la rapidez de imbibición deseable puesto que si la imbibición es muy rápida, se producen daños en las membranas; en este sentido el retraso en la imbibición, causado por el buen estado de las cubiertas, puede resultar beneficioso para la germinación. 2.3. Vigor de semillas: McDONALD (1980) define el vigor de semillas como la suma total de aquellas propiedades que determina el nivel potencial de actividad y comportamiento de la semilla o partida de semillas durante la germinación y la emergencia de plántulas. Las semillas que muestran un buen comportamiento son consideradas de alto vigor, y aquellas que presentan un pobre comportamiento son llamadas semillas de bajo vigor (COPELAND y McDONALD, 2001). Dentro de los factores que influencian el nivel de vigor en semillas están la constitución genética de la semilla, ambiente y nutrición de la planta madre, estado de madurez a la cosecha, tamaño y peso de la semilla, integridad mecánica, deterioración y envejecimiento (COPELAND y McDONALD, 2001). y presencia de patógenos 11 Las diferencias de emergencia en el campo, particularmente en condiciones desfavorables, han sido atribuidas a las diferencias de vigor de las semillas (PERRY, 1972). 2.3.1. Pruebas de vigor Existen numerosas pruebas para determinar el vigor de las semillas y estas parten de la base de que las semillas sufren una pérdida secuencial de la función de las células, la cual culmina en la pérdida de germinación (ROSS y WIESNER, 1991). El desafío de las pruebas de vigor ha sido identificar uno o más parámetros cuantificables que son comunes en deterioro de la semilla (McDONALD, 2001). Según McDONALD (1980), las pruebas de vigor deben poseer ciertas características esenciales para que puedan ser usadas por los productores y consumidores. Estas características deben ser las siguientes: barato, rápido, fácil, objetivo, reproducible y que se correlacione con el desarrollo en el campo. La AOSA (1983), agrupa las pruebas de vigor en tres categorías: evaluación y medición del crecimiento de plántulas, pruebas de estrés como la prueba de envejecimiento acelerado y pruebas bioquímicas donde se encuentra la prueba de conductividad eléctrica. 2.3.1.1. Envejecimiento acelerado 12 Esta prueba es una de las más utilizadas para predecir almacenamiento y desarrollo en campo, además puede ser aplicado a una gran variedad de especies. Las semillas son expuestas a alta humedad y temperatura por un periodo de dos a cuatro días dependiendo de la especie. Al final de este periodo las semillas son sujetas a un test de germinación y los resultados son comparados con el control del mismo lote de semillas (ROSS y WIESNER, 1991). Las semillas de alto vigor van a ser aquellas que presenten un porcentaje de germinación después del envejecimiento, mayor o similar a la germinación standard, por el contrario, semillas que tengan un porcentaje de germinación con envejecimiento menor al standard, va a ser clasificada como semillas de mediano o bajo vigor (AOSA, 1983). 2.3.1.2. Conductividad eléctrica Esta prueba mide los electrolitos lixiviados de la semilla durante la imbibición de agua y fue propuesto inicialmente como un método para medir vigor en arveja (ROSS y WIESNER, 1991) El principio de este método se basa según ABDUL-BAKI (1980), en los cambios que ocurren en la organización de las membranas celulares durante el desarrollo de las semillas, antes de ser alcanzado el peso máximo de la materia seca, la desecación de las semillas antes de la cosecha y durante la imbibición antes de la germinación. 13 Los lotes de semillas que muestran una elevada germinación en laboratorio, pero liberan grandes cantidades de electrolitos luego de la inmersión en agua, son considerados de bajo vigor presentando un bajo desempeño en condiciones de estrés. Contrariamente, lotes con una alta germinación y baja liberación de electrolitos son considerados de alto vigor y con mejor capacidad para soportar condiciones de estrés (SALINAS et al., 2001). A medida que las semillas se hidratan durante estados tempranos de imbibición, la capacidad de la membrana celular para reorganizar y reparar cualquier daño que pueda haber ocurrido influenciará el grado de electrolitos lixiviados desde la semilla. Las semillas más vigorosas tienen la capacidad de reorganizar sus membranas y reparar algún daño más rápidamente que las de menos vigor (AOSA, 1983). 2.3.1.3. Índice de vigor Son valores numéricos que representan colectivamente la calidad de un lote de semillas y se obtienen del procesamiento de imágenes digitales de las plántulas germinadas por un computador. Estos valores están basados en variaciones estadísticas adquiridas de las características morfológicas de las plántulas (SAKO et al., 2002). El procesamiento de imágenes se realiza mediante un software que analiza imágenes de plántulas y automáticamente mide largo y desviación estándar de hipocotilo, largo y desviación estándar de radícula, largo total y desviación estándar de largo total, y la relación de largos de hipocotilo y radícula que indican la velocidad y uniformidad en el desarrollo de plántulas (SAKO, 2000). 14 El índice de vigor consiste en una fórmula matemática que incluye la sumatoria de parámetros de crecimiento y uniformidad debido a que los analistas generalmente consideran estos parámetros para determinar el vigor de las semillas (McDONALD et al., 2004). Esta prueba se realizó en plántulas de lechuga (Lactuca sativa L.) con tres días de edad en completa oscuridad y los resultados indicaron que este sistema de procesamiento de imágenes cuantificó exactamente los parámetros para proporcionar y reproducir evaluaciones objetivas de vigor (McDONALD et al., 2004). 2.4. Vigor de semillas en campo: Existen algunas controversias con respecto a la fiabilidad de las pruebas de laboratorio para predecir el comportamiento de las semillas en el campo, ya que éstas generalmente predicen la emergencia en condiciones ideales de suelo y clima y desafortunadamente tales condiciones rara vez existen (TEKRONY y EGLI, 1977). Es por esto que se han realizado diversos estudios en varias especies para determinar el efecto del vigor de las semillas en la emergencia en el campo y el desarrollo inicial de las plántulas (BENÍTEZ, 1987). En semillas de soya (Glycine max), EGLI Y TEKRONY (1979) observaron que no existía una relación entre el vigor de las semillas y su emergencia en el campo al sembrar semillas de alta viabilidad pero bajo vigor en condiciones 15 favorables de suelo, ya que en todos los lotes hubo una alta emergencia. Sin embargo se observó que las semillas de menor vigor presentaron una baja emergencia en condiciones de suelo desfavorable. En pruebas de campo realizadas en semillas de pimentón (Capsicum annuum L.), el porcentaje de emergencia fue el único parámetro que se pudo asociar con las pruebas de laboratorio, especialmente con la prueba de envejecimiento acelerado (GAETE, 2004). HANUMAIAH y ANDREWS (1973), realizaron estudios en semillas de repollo (Brassica oleraceae var. capitata) y nabo (Brassica rapa L.). En ambas especies observaron que las semillas más grandes presentaron un mayor vigor en condiciones de campo, logrando una emergencia más rápida y un mayor peso seco de plántulas que las semillas más pequeñas y de bajo vigor. Según TEKRONY y EGLI (1991), el efecto del vigor de la semilla en la producción final, depende del momento en que se realice la cosecha del cultivo. Las especies que se cosechan durante el periodo vegetativo (lechuga, repollo, nabo y zanahoria) o durante el periodo reproductivo temprano (tomate, arveja), presentan una relación positiva entre el vigor de la semilla y la producción. 16 3. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Ubicación del ensayo: Los análisis se realizaron en el Laboratorio de Semillas de la Facultad de Agronomía de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, ubicada en La Palma, Quillota. Las pruebas de campo se realizaron en la Estación Experimental El Guindal de la Facultad de Agronomía de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, ubicada en la comuna de Calle Larga, a 32º 52’ latitud sur y 70º 38’ longitud oeste, provincia de Los Andes, V Región. El suelo de la serie Calle Larga es sedimentario, profundo, estratificado, y descansa sobre un sustrato coluvial con diversos grados de meteorización. Con ligera pedregosidad, tanto en la superficie como en el perfil; de drenaje bueno y permeabilidad lenta a moderada lenta (CIREN-CORFO, 1985). El clima pertenece al Mediterráneo subtropical semiárido posesionado en la sección media del Valle Transversal. El periodo libre de heladas es de 201 días, el régimen hídrico observa una precipitación media anual de 265 mm y un periodo seco de ocho meses. Presenta una gran amplitud térmica con veranos cálidos y secos e inviernos muy fríos con acentuación del régimen de heladas (SANTIBÁÑEZ y URIBE, 1990). 17 3.2. Experimento1: Evaluación de germinación y vigor en semillas de brássicas 3.2.1. Material experimental Se utilizaron cinco variedades de coliflor (Brassica oleracea var. botryris), tres variedades de brócoli (Brassica oleracea var. itálica) y cinco variedades de repollo (Brassica oleracea var. capitata). Las variedades pertenecían a distintas empresas las cuales se mencionan en el Cuadro 1. CUADRO 1. Variedades de brássicas utilizadas en los ensayos semillas. ESPECIE Coliflor Brócoli Repollo calidad de VARIEDAD EMPRESA Solo Alliance Trevi Alliance Guardian Seminis Devina Seminis Defender Seminis Heritage Seminis Legacy Seminis Liberty Seminis Cardinal Alliance Manon Alliance Siboney Alliance Record III Seminis Rinda Seminis 18 3.2.2. Tratamientos: Los tratamientos correspondieron a las distintas variedades mostradas en el Cuadro 1. 3.2.3. Análisis de las características físicas de las semillas 3.2.3.1. Peso de las semillas Se pesaron muestras de 25 semillas con cuatro repeticiones para cada tratamiento con una balanza analítica. 3.2.3.2. Análisis biométrico de las semillas Este análisis se realizó en base al procesamiento de imágenes de semillas obtenidas a través de un escáner HP 4750 c. Se utilizaron muestras de 25 semillas con cuatro repeticiones para cada tratamiento. Las semillas fueron escaneadas con un fondo de color azul para que se produjera un contraste con el color de las semillas. 19 Luego de obtener las imágenes, estas se analizaron con el Software SigmaScan Pro 5.0, el cual entrega datos de largo, ancho, perímetro, área y volumen de cada semilla. 3.2.4. Pruebas de laboratorio 3.2.4.1. Prueba de germinación Para esta prueba se utilizaron 25 semillas por repetición para cada tratamiento. En placas Petri se sembraron 25 semillas sobre una doble capa de papel filtro y 10 ml de agua destilada. Fueron llevadas a una cámara de germinación a 25°C por un total de 10 días fecha en que se realizaron los conteos para determinar plántulas normales, anormales y semillas muertas en cada especie. Las plántulas de cada especie fueron clasificadas como normales o anormales según las reglas de la AOSA (1992). 3.2.4.2. Envejecimiento acelerado Se utilizaron frascos cerrados herméticamente los cuales poseían en su interior 40 ml de agua destilada más una malla en donde fueron depositadas 50 semillas. Esta malla evitaba el contacto de las semillas con el agua (AOSA, 1983). 20 Los frascos fueron llevados a una cámara de envejecimiento acelerado con una temperatura de 41°C y una humedad de 100% aproximadamente. Las semillas fueron envejecidas a esta temperatura por 72 horas. Finalizado el tiempo, las semillas fueron sembradas en placas Petri en donde se siguió el mismo procedimiento que la prueba de germinación. 3.2.4.3. Índice de vigor En cajas plásticas rectangulares se sembraron 50 semillas sobre dos capas de papel filtro con 25 ml de agua destilada. Las semillas fueron dispuestas en dos hileras paralelas con 25 semillas en cada hilera con cuatro réplicas en cada tratamiento. Luego estas cajas fueron llevadas a una cámara de germinación a 25°C por tres días en completa oscuridad. Las cajas dentro de la cámara fueron dispuestas con una inclinación de 85° respecto a la horizontal. A los tres días las cajas fueron sacadas de la cámara y las plántulas se escanearon con un escáner HP 4750 c. Las imágenes obtenidas se analizaron con el programa SigmaScan Pro 5.0 con el cual se obtuvo largos totales, largos de radícula y largos de hipocotilo para cada plántula. Estos datos obtenidos se utilizaron para calcular el índice de vigor de acuerdo a la fórmula planteada por SAKO et al., (2002), donde: Vigor= Pc * crecimiento + Pu * uniformidad Crecimiento = min(Ph * Ih + Pr * Ir, 1000) Uniformidad = max(1000-(P * Ph + P * Sr + P * Stotal + P * Sr/h) – Pm * n° semillas muertas 21 En donde Ih y Ir, corresponden a los largos promedios de hipocotilo y raíz; Sh, Sr, Stotal y S r/h corresponden a las desviaciones estándar del largo de hipocotilo, largo raíz, largo total y la relación del largo raíz/hipocotilo. Los P corresponden a los porcentajes de ponderación de cada variable que se usó. Para calcular el índice de vigor en semillas de brássicas, la fórmula planteada por SAKO et al., (2002) se modificó y no se consideraron el número de semillas muertas para determinar la uniformidad. En el Anexo 4, se presentan el número de plántulas que fueron evaluadas en cada variedad para esta prueba. 3.2.5. Diseño experimental Para los ensayos de laboratorio en semillas de brássicas se utilizó un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones. Para determinar diferencias entre los tratamientos se utilizó ANDEVA y posteriormente la prueba de Tukey a un nivel de confianza del 95%. 3.3. Experimento 2: Evaluación de germinación y vigor en semillas de pensamiento 3.3.1. Material experimental 22 Se utilizaron semillas provenientes de productores de la zona de Quillota. Estas semillas venían separadas en tres tratamientos más un testigo, los cuales correspondían a diferencias en el riego durante la producción de las mismas. En el Cuadro 2 se detallan los diferentes tratamientos. CUADRO 2. Tratamientos de riego en semillas de pensamiento. Tratamiento L agua /planta T0 0,5 T1 0,3 T2 0,7 T3 1 3.3.2. Tratamientos Las semillas de cada tratamiento se separaron en dos categorías de acuerdo a la intensidad de color de las cubiertas: semillas de color claro y semillas de color oscuro. Por lo tanto, las combinaciones dieron como resultado ocho tratamientos. 3.3.3. Análisis de las características físicas de las semillas 3.3.3.1. Peso de las semillas 23 Se pesaron muestras de 25 semillas con cuatro repeticiones para cada tratamiento con una balanza analítica. 3.3.3.2. Análisis biométrico de las semillas Se utilizaron muestras de 25 semillas con cuatro repeticiones para cada tratamiento. Las semillas fueron escaneadas con un fondo de color azul para que se produjera un contraste con el color de las semillas. 3.3.4. Pruebas de laboratorio 3.3.4.1. Prueba de germinación Para esta prueba se utilizaron 25 semillas por repetición para cada tratamiento. En placas Petri se sembraron 25 semillas sobre una doble capa de papel filtro y 10 ml de agua destilada. Fueron llevadas a una cámara de germinación a 25°C por un total de 21 días en que se realizaron los conteos para determinar plántulas normales, anormales y semillas muertas. Las plántulas fueron clasificadas como normales o anormales según las reglas de la AOSA (1992). 3.3.4.2. Envejecimiento acelerado Se utilizaron frascos cerrados herméticamente los cuales poseían en su interior 40 ml de una solución salina realizada con agua destilada recién hervida, a la 24 cual se le agregó cloruro de sodio hasta saturación (McDONALD, 1997). Estos frascos poseían una malla en la cual se depositaron 50 semillas y así se evitaba el contacto de éstas con la solución salina (AOSA, 1983). Los frascos fueron llevados a una cámara de envejecimiento acelerado con una temperatura de 41°C y una humedad de 100% aproximadamente. Las semillas fueron envejecidas a esta temperatura por 72 horas. Finalizado el tiempo, las semillas fueron sembradas en placas Petri en donde se siguió el mismo procedimiento que la prueba de germinación realizando el conteo a los 21 días. 3.3.4.3. Conductividad eléctrica Las semillas fueron remojadas en 20 ml de agua destilada, la cual se encontraba a una temperatura de 20°C, según lo que recomienda la AOSA (1983), por un periodo de 24 horas. La conductividad se midió cada una hora hasta completar las ocho horas. Finalmente la última medición se realizó a las 24 horas de imbibición. Se utilizaron cuatro repeticiones con 20 semillas cada una por cada tratamiento. 3.3.5. Diseño experimental Para los ensayos de laboratorio en semillas de pensamiento se utilizó un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones. 25 Para determinar diferencias entre los tratamientos se utilizó ANDEVA y posteriormente la prueba de Tukey a un nivel de confianza del 95%. 3.4. Experimento 3: Pruebas de campo en semillas de brássicas. 3.4.1. Material experimental Se utilizaron las mismas semillas del experimento 1. 3.4.2. Tratamientos Para realizar las pruebas de campo en brássicas, estas se sembraron en cinco fechas diferentes, las cuales eran las recomendadas para la zona. El número de tratamientos varió para cada especie. Las variedades Rinda y Record III se sembraron en fechas diferentes a las otras variedades de repollo. En los cuadros 3, 4 y 5 se presentan las fechas de siembra y trasplante en brócoli, coliflor y repollo respectivamente. 26 CUADRO 3. Tratamientos para el ensayo de brócoli. TRATAMIENTO VARIEDAD FECHA DE FECHA DE SIEMBRA TRASPLANTE T1 Heritage 5 de febrero 18 de marzo T2 Heritage 3 de abril 6 de mayo T3 Legacy 5 de febrero 18 de marzo T4 Legacy 3 de abril 6 de mayo T5 Liberty 5 de febrero 18 de marzo T6 Liberty 3 de abril 6 de mayo CUADRO 4. Tratamientos para los ensayo de coliflor. TRATAMIENTO VARIEDAD FECHA DE FECHA DE SIEMBRA TRASPLANTE T1 Solo 6 de enero 2 de febrero T2 Solo 16 de enero 16 de febrero T3 Solo 26 de enero 5 de marzo T4 Trevi 6 de enero 2 de febrero T5 Trevi 16 de enero 16 de febrero T6 Trevi 26 de enero 5 de marzo 27 CUADRO 5. Tratamientos para los ensayos de repollo. TRATAMIENTO VARIEDAD FECHA DE FECHA DE SIEMBRA TRASPALNTE T1 Cardinal 6 de enero 2 de febrero T2 Cardinal 16 de enero 16 de febrero T3 Cardinal 26 de enero 5 de marzo T4 Manon 6 de enero 2 de febrero T5 Manon 16 de enero 16 de febrero T6 Manon 26 de enero 5 de marzo T7 Siboney 6 de enero 2 de febrero T8 Siboney 16 de enero 16 de febrero T9 Siboney 26 de enero 5 de marzo T1 Record III 5 de febrero 18 de marzo T2 Record III 3 de abril 6 de mayo T3 Rinda 5 de febrero 18 de marzo T4 Rinda 3 de abril 6 de mayo Para los ensayos de coliflor y repollo se realizaron tres repeticiones con 28 plantas por parcela de las cuales se midieron seis plantas, y para el ensayo de brócoli se realizaron tres repeticiones con 20 plantas por parcela de las cuales se midieron cinco. Cada parcela tenía 5,5 m de largo y 1 m de ancho. 3.4.3. Establecimiento del cultivo El cultivo de las brássicas se realizó bajo el sistema de almácigo y trasplante. Antes de sembrar, las semillas fueron sometidas a un pre-germinado en placas petri en una cámara de germinación a 25°C por dos días. Luego las semillas 28 pre-germinadas fueron sembradas en bandejas almacigueras en donde se utilizó tierra de hoja como sustrato. Estos almácigos fueron llevados a los invernaderos de la Estación Experimental La Palma de la Facultad de Agronomía y ahí permanecieron hasta que las plantas fueron trasplantadas. Estos almácigos debían ser regados diariamente por las altas temperaturas de la época y del invernadero. 3.4.4. Trasplante Para el trasplante se realizaron mesas de 1 m de ancho y 30 m de largo. El trasplante se realizó cuando las plantas tenían de tres a cuatro hojas verdaderas. El marco de plantación utilizado fue de 40 cm sobre hilera y 40 cm entre hilera para todas las especies. Todas las especies se establecieron a doble hilera. 3.4.5. Fertilización y riego La fertilización se realizó al voleo y se hicieron aplicaciones de nitrato de potasio y urea. Esto se aplicó a los 30 días post-trasplante. Se aplicó 660 Kg/ha de urea y 300 Kg/ha de KNO3. El método de riego utilizado fue riego por goteo, los cuales se hicieron periódicamente durante todo el tiempo de crecimiento hasta la cosecha. En los meses de verano los riegos se realizaban dos veces al día con una duración de una hora cada riego. Posteriormente en los meses de otoño se regaba una vez al día (una hora) o cuando el cultivo lo requería. 29 3.4.6. Controles fitosanitarios Los productos utilizados en el cultivo fueron los recomendados según el Manual Fitosanitario de la AFIPA (2002). Se utilizó Ridomil MZ (Metalaxil), el cual se aplicó después del trasplante dirigido al cuello de la planta. Pirimor (Pirimicarb) como insecticida para el control de pulgones e insectos aplicado al follaje de la planta y Furadán aplicado al suelo durante el trasplante. Todas las aplicaciones se realizaron con una bomba de espalda. Posteriormente al trasplante se hicieron aplicaciones cuando el cultivo lo requería. Generalmente fueron aplicaciones de Pirimor por el ataque de pulgones en la época de verano. Todos los productos utilizados y sus dosis se mencionan en el Anexo 3. 3.4.7. Cosecha La cosecha se realizó en forma parcializada para las distintas especies. Los criterios utilizados para la cosecha fue la consistencia de la cabeza para el caso de repollo y el diámetro del pan para coliflor que debía poseer más de 10 cm de diámetro. 3.4.8. Evaluaciones Las evaluaciones de las variedades se llevaron a cabo en el periodo vegetativo de las plantas y durante la cosecha. Para cada variedad se evaluó: a) Precocidad: expresado en días desde el trasplante a inicio de cosecha 30 b) Altura de la planta a los 45 días pos-trasplante, medida desde su base a la hoja superior expresada en centímetros. c) Número de hojas a los 45 días post-trasplante, medidas desde la más exterior a la más interior. d) Diámetro del pan a cosecha en el caso de coliflor y brócoli y de cabeza en el caso de repollo, expresado en centímetros. e) Altura final de la planta medida desde su base a la hoja superior expresada en centímetros. 3.4.9. Diseño Experimental Para las pruebas de campo en brássicas, se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo factorial ya que existen dos factores. El factor A correspondió a las variedades de cada especie y el factor B correspondió a las fechas de siembra. En cada uno de los análisis se pobró la existencia de la interacción entre los factores. Cuando hubo interacción se realizaron las separaciones de media referentes para cada respuesta; si no existió, se determinó cual de los factores tuvo efecto y se realizó la separación de media para ese factor. 31 4. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4.1 Experimento 1: Evaluación de germinación y vigor en semillas de brássicas 4.1.1. Brócoli 4.1.1.1. Peso de las semillas De acuerdo a los datos mostrados en el Cuadro 6 se puede apreciar que existen diferencias significativas entre las distintas variedades para los valores de peso de semillas en brócoli. La variedad Liberty es la que presenta el valor más alto de peso, mientras que la variedad Heritage fue la más liviana. CUADRO 6. Peso promedio de 100 semillas para distintas variedades de brócoli. VARIEDAD PESO (mg) Heritage 98 c Legacy 119 b Liberty 129 a Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤ 0,05) 4.1.1.2. Análisis biométrico 32 En el Cuadro 7, se presentan los valores de área, largo, ancho, perímetro y volumen para las variedades de brócoli. Se puede observar que existen diferencias significativas entre las variedades Liberty y Heritage para los valores de área, ancho y largo, mientras que para perímetro y volumen no existieron diferencias significativas entre ninguna de las variedades. Legacy y Liberty no presentaron diferencias en ninguno de los parámetros. CUADRO 7. Valores promedio de área, largo, ancho, perímetro y volumen de semillas de diferentes variedades de brócoli. Variedad Area Largo Ancho Perímetro Volumen Relación (mm2) (mm) (mm) (mm) (mm3) L/A N.S. 2,97 N.S. Heritage 3,1 b 2,07 b 1,87 b 7,7 1,11 Legacy 3,43 ab 2,22 a 1,91 ab 7,9 3,53 1,16 Liberty 3,57 a 2,22 a 1,99 a 8,1 3,72 1,11 Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) N.S: no significativo El peso y el tamaño de las semillas presentan una asociación, ya que la variedad más pesada corresponde a la de mayor tamaño (Liberty) y la más liviana corresponde a la más pequeña (Heritage). 4.1.1.3. Prueba de germinación El Cuadro 8, presenta los porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas. Se puede apreciar que no existen diferencias significativas entre las distintas variedades. 33 CUADRO 8. Porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas en semillas de distintas variedades de brócoli medidos el día 10. Variedad Germinación Plántulas anormales Semillas muertas (%) (%) (%) Heritage 89 N.S. 7 N.S. 4 N.S. Legacy 90 10 0 Liberty 95 5 0 N.S: No significativo (P ≤0,05) A pesar de las diferencias en peso y tamaño observadas en los Cuadros 6 y 7, todas presentaron un mismo porcentaje de germinación, lo que estaría indicando que estas características no influyeron en el potencial germinativo de las variedades. MOREIRA Y NAKAGAWA (1980) señalan que el tamaño de la semilla no tiene influencia sobre la germinación y que solo la tiene sobre el vigor de la planta resultante. 4.1.1.4. Envejecimiento acelerado Del Cuadro 9, se puede deducir que no existieron diferencias significativas entre las distintas variedades de brócoli. En todas las variedades hubo un aumento del porcentaje de plántulas anormales y de semillas muertas comparado con la prueba de germinación. 34 CUADRO 9. Porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas medidos el día 10 en semillas de distintas variedades de brócoli con envejecimiento acelerado. Variedad Germinación Plántulas anormales Semillas muertas (%) (%) (%) Heritage 45 N.S. 17 b 38 N.S. Legacy 54 23 ab 23 Liberty 37 31a 32 Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05). NS: no significativo La variedad Liberty fue la que presentó la mayor cantidad de plántulas anormales y Heritage tuvo el porcentaje más bajo. Al igual que en la prueba de germinación, estas variedades se comportaron en forma similar al ser sometidas a alta temperatura y alta humedad, es decir, presentan un mismo vigor, a pesar de las diferencias en peso y en tamaño mostradas en el Cuadro 6 y 7. 4.1.1.5. Índice de vigor Los datos presentados en el Cuadro 10, muestran que hubo diferencias significativas en el crecimiento temprano de las plántulas y en el índice de vigor. Las variedades resultaron tener un mismo nivel de uniformidad. 35 CUADRO 10. Valores de crecimiento, uniformidad y vigor en plántulas de brócoli de tres días de edad. VARIEDAD CRECIMIENTO UNIFORMIDAD VIGOR Heritage 674 a 306 N.S. 527a Legacy 593 b 402 517ab Liberty 503 c 396 460 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05). N.S: no significativo Heritage presentó el mayor crecimiento y el mayor vigor, mientras que Liberty obtuvo los valores más bajos. Se podría pensar que en este caso, el mayor crecimiento y el mayor vigor de Heritage no estaría dado por la cantidad de reservas de las semillas, sino que por una mejor calidad del embrión ya que según WATKINGS y CANTIFLE (1983), el crecimiento de plántulas en estados tempranos estaría influenciado por dicha condición, tomando en cuenta que las semillas de brássicas pertenecen a semillas no endospérmicas, es decir, la mayor parte de la semilla la constituye el embrión, mientras que el endosperma es reducido a una delgada capa alrededor de éste (WIEN, 1997; DESAI, KOTECHA y SALUNKHE, 1998). 4.1.2. Coliflor 4.1.2.1. Peso de las semillas 36 En el Cuadro 11, se puede apreciar que existen diferencias significativas entre las distintas variedades de coliflor para los valores de peso. Las variedades Devina y Guardian fueron las que presentaron los pesos más altos, mientras que Trevi fue la variedad más liviana, diferenciándose en gran medida de las otras variedades. CUADRO 11. Peso promedio para una muestra de 100 semillas en distintas variedades de coliflor. VARIEDAD PESO (mg) Defender 104 c Devina 138 a Guardian 129 b Solo 92 d Trevi 48 e Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05). 4.1.2.2. Análisis biométrico En el Cuadro 12, se presentan los resultados del análisis biométrico en variedades de coliflor. La variedad Devina fue la que presentó los valores más altos y según el Cuadro 11, esta variedad es la que presenta el mayor peso promedio. La variedad Trevi fue la que presentó los valores más bajos de tamaño y también el peso promedio más bajo según el Cuadro 11. La variedad Devina no tuvo diferencias significativas para los valores área y volumen con las variedades Defender y Guardian, pero sí las tuvo con el largo, 37 ancho y perímetro de estas variedades. Las variedades Solo y Trevi fueron significativamente diferentes en todas las medidas realizadas al resto de las variedades. CUADRO 12. Valores de promedio de área, largo, ancho, perímetro y volumen para distintas variedades de coliflor. Variedad Área Largo Ancho Perímetro Volumen Relación (mm2) (mm) (mm) (mm) (mm3) L/A Defender 3,17 ab 2,09 b 1,89 b 7,5 b 3,19 ab 1,10 Devina 3,50 a 2,37 a 2,15 a 12,7 a 3,32 a 1,10 Guardian 3,32 a 2,17 b 1,92 b 7,9 b 3,52 a 1,14 Solo 2,74 b 1,91 c 1,76 c 6,4 bc 2,63 b 1,03 Trevi 1,85 c 1,68 d 1,33 d 5,2 c 1,31 c 1,26 Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05). 4.1.2.3 . Prueba de germinación En el Cuadro 13, se presentan los porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas en distintas variedades de coliflor. Para los porcentajes de germinación y plántulas anormales existen diferencias significativas entre las variedades no así en el porcentaje de semillas muertas. La variedad Trevi fue la que obtuvo el valor más alto de germinación y el más bajo de semillas muertas. Según los Cuadros 10 y 11, esta variedad es la más liviana y la más pequeña, mientras que la variedad Devina fue la más grande y la más pesada presentó el porcentaje de germinación más bajo y el mayor número de plántulas anormales. 38 CUADRO 13. Porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas en semillas de distintas variedades de coliflor medidos el día 10. Variedad Germinación Plántulas anormales Semillas muertas (%) (%) (%) Defender 75 b 21a 4 N.S. Devina 66 bc 30 a 4 Guardian 85 a 8b 7 Solo 95 a 2b 3 Trevi 97 a 3b 0 Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05). N.S: no significativo Esto coincide con estudios realizados por POWELL y MATTHEWS (1994), donde evaluaron el porcentaje de germinación en semillas de coliflor de distinto tamaño, en el cual las semillas de algunas variedades que eran más pequeñas presentaron mejores porcentajes de germinación que las variedades de semillas más grandes. La baja germinación en la variedad Devina y Defender, se debe al gran porcentaje de plántulas anormales que se produjeron. El mayor defecto de estas plántulas fueron anormalidades de la radícula, ya que algunas plántulas tenían ausencia de ella o era muy pequeña en comparación con las demás que fueron consideradas normales según las normas de la AOSA (1992). 4.1.2.4. Envejecimiento acelerado 39 En el Cuadro 14, se puede apreciar que existen diferencias significativas entre las distintas variedades de coliflor para los porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas con envejecimiento acelerado. Las variedades Guardian, Solo y Trevi no presentaron diferencias significativas en el porcentaje de germinación con envejecimiento acelerado. Estas tres variedades fueron además las que presentaron los mayores porcentajes en la germinación normal. Trevi mantuvo su alto porcentaje de germinación lo que indica que esta variedad tiene un alto vigor, considerando que por ser una semilla de bajo peso y tamaño, debería haber sido una de las más afectadas con la temperatura y la humedad de la prueba, ya que según POWELL y MATTHEWS (1994) las semillas pequeñas al absorber la humedad más rápido en condiciones de alta humedad relativa envejecen rápidamente reduciendo su vigor. CUADRO 14. Porcentajes de germinación, plántulas anormales, semillas muertas medidos el día 10 en semillas de distintas variedades de coliflor con envejecimiento acelerado. Variedad Germinación Plántulas anormales Semillas muertas (%) (%) (%) Defender 34 b 56 a 10 b Devina 11 c 19 bc 70 a Guardian 57 a 24 bc 19 b Solo 46 ab 36 b 18 b Trevi 63 a 16 c 21 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05). 40 Defender y Devina demostraron ser las menos vigorosas, ya que el alto número de plántulas anormales y semillas muertas que presentaron ambas variedades bajó considerablemente el porcentaje de germinación. Los resultados indican que estas variedades fueron las más afectadas de todas, a pesar de tener un mayor peso y tamaño. 4.1.2.5. Índice de vigor En el Cuadro 15, los resultados indican que hubo diferencias significativas en el crecimiento, uniformidad y vigor de las plántulas de coliflor. La variedad más vigorosa fue Solo, lo cual fue dado principalmente por el mayor crecimiento. Trevi también obtuvo un alto índice de vigor y un alto crecimiento a pesar de ser una semilla pequeña, lo que confirma los resultados obtenidos en brócoli, en el cual el mayor vigor no coincidió con el mayor peso y tamaño de las semillas. CUADRO 15. Valores de crecimiento, uniformidad y vigor en plántulas de coliflor con tres días de edad. VARIEDAD CRECIMIENTO UNIFORMIDAD VIGOR Defender 471 bc 431 a 454 ab Devina 301 d 222 b 269 c Guardian 422 cd 356 ab 396 bc Solo 680 a 421 a 577 a Trevi 566 ab 342 ab 476 ab Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05). 41 La variedad Guardian presentó un bajo índice de vigor a pesar de haber obtenido unos de los porcentajes más altos de germinación en la prueba de envejecimiento acelerado, no presentando ninguna diferencia con las variedades Devina y Defender que han sido las menos vigorosas. Devina y Defender presentaron un bajo crecimiento y uniformidad lo que confirma el bajo vigor visto anteriormente en las pruebas de germinación y envejecimiento acelerado. Por lo tanto, el peso de la semilla en este caso no tendría influencia en el crecimiento inicial de las plántulas y en el vigor y éste por lo tanto estaría influenciado por otros factores que según FAIGUENBAUM y ROMERO (1989) pueden ser características genéticas, condiciones medioambientales durante el período de desarrollo de la semilla, las prácticas de manejo durante ese mismo período y el proceso de cosecha. 4.1.3. Repollo 4.1.3.1. Peso de las semillas De acuerdo a los datos para repollo mostrados en el Cuadro 16, no existe diferencia significativa entre las variedades Cardinal y Record III y entre Manon y Siboney. La variedad Rinda fue la más liviana y presentó diferencias significativas con todas las variedades. 42 CUADRO 16. Peso promedio para una muestra de 100 semillas para distintas variedades de repollo. VARIEDAD PESO (mg) Cardinal 116 a Manon 91 b Record III 110 a Rinda 70 c Siboney 90 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05). 4.1.3.2. Análisis biométrico En el Cuadro 17, se presentan los valores de área, largo, ancho, perímetro y volumen para distintas variedades de repollo. En él se puede apreciar que no hubo diferencias significativas entre las variedades Cardinal, Manon, Siboney y Record III para los valores de área y volumen. La variedad Siboney obtuvo diferencias significativas en el largo de las semillas con todas las demás variedades. 43 CUADRO 17. Valores promedio de área, largo, ancho, perímetro y volumen en semillas de distintas variedades de repollo. Variedad Área Largo Ancho Perímetro Volumen Relación (mm2) (mm) (mm) (mm) (mm3) L/A Cardinal 3,32 a 2,18 b 1,92 a 8,54 b 3,38 a 1,13 Manon 3,40 a 2,26 b 1,87 a 7,23 b 3,58 a 1,20 Recor III 3,34 a 2,18 b 1,95 a 9,2 ab 3,24 a 1,11 Rinda 2,37 b 1,78 c 1,64 b 5,96 c 2,11 b 1,08 Siboney 3,58 a 2,40 a 1,91 a 10,54 a 3,27 a 1,25 Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) La variedad Rinda tuvo diferencias significativas con todas las variedades en todos los parámetros ya que fue la que presentó los valores más bajos y según el Cuadro 15, es la variedad que presenta el menor peso promedio de semillas. 4.1.3.3. Prueba de germinación En el Cuadro 18, se muestran los porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas para las distintas variedades de repollo. El porcentaje más alto de germinación lo obtuvo la variedad Cardinal y la variedad Record III. Estas variedades también son las que tienen el peso promedio más alto como vimos en el Cuadro 16, sin embargo no son las de mayor tamaño según el Cuadro 17. 44 La variedad Siboney fue la que presentó el porcentaje de germinación más bajo y esto se debió a la gran cantidad de plántulas anormales. El principal defecto que tenían estas plántulas eran cotiledones necrosados y presencia de hipocotilo acuoso. CUADRO 18. Porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas en semillas de distintas variedades de repollo medidos el día 10. Variedad Germinación Plántulas anormales Semillas muertas (%) (%) (%) Cardinal 94 a 5b 1b Manon 82 bc 13 ab 5 ab Recor III 92 ab 7b 1b Rinda 80 bc 4b 16 a Siboney 76 c 17 a 7 ab Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) La variedad Rinda tuvo el mayor porcentaje de semillas muertas bajando considerablemente el porcentaje de germinación. Además según los Cuadros 16 y 17, es una variedad liviana y pequeña. BESNIER (1989), señala que las semillas más pequeñas dentro de una misma especie y variedad, contienen menos reservas nutritivas y menor número de orgánulos subcelulares que son asiento de las reacciones bioquímicas que intervienen en los procesos respiratorios durante la germinación. 45 4.1.3.4. Envejecimiento acelerado En el Cuadro 19, se presentan los resultados del envejecimiento acelerado en distintas variedades de repollo. Estos resultados fueron significativamente diferentes para las variedades. Todas las variedades presentaron una disminución en el porcentaje de germinación después del envejecimiento acelerado. La variedades Manon y Siboney fueron las que obtuvieron el mayor porcentaje de germinación con envejecimiento acelerado y las menos afectadas en el porcentaje de semillas muertas, lo que estaría indicando que estas variedades corresponderían a las más vigorosas. CUADRO 19. Porcentajes de germinación, plántulas anormales, semillas muertas medidos el día 10 en semillas de distintas variedades de repollo con envejecimiento acelerado. Variedad Germinación Plántulas anormales Semillas muertas (%) %) (%) Cardinal 64 a 16 b 20 cd Manon 72 a 20 b 8d Record III 39 b 33 a 28 c Rinda 9c 4c 87 a Siboney 28 b 20 b 52 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) 46 La variedad más afectada fue la variedad Rinda, la cual obtuvo un alto porcentaje de semillas muertas, que ya había sido visto en la prueba de germinación. Una causa de la gran cantidad de semillas muertas en esta prueba, fue la rápida deterioración que sufrieron las semillas al estar con una alta temperatura y una alta humedad relativa, al considerar que esta variedad es la más pequeña y liviana de todas las variedades. Esta característica hace que cuando están en un ambiente de alta humedad relativa, absorben la humedad a una gran velocidad y por lo tanto la semilla se deteriora más rápidamente (JIANGUA y McDONALD, 1996). En la variedad Record III, los porcentajes de semillas muertas y plántulas anormales aumentaron considerablemente, a pesar de haber obtenido un buen porcentaje de germinación sin envejecimiento acelerado. Según POPINIGIS (1975) el porcentaje de humedad asociado a la temperatura permite una mayor respiración, lo que trae como consecuencia una mayor actividad metabólica en donde se aceleran los procesos degenerativos, lo que trae consigo una pérdida más rápida de la calidad fisiológica de la semilla. 4.1.3.5. Índice de Vigor En el Cuadro 20, se puede observar que las plántulas de repollo presentaron diferencias significativas en el crecimiento, uniformidad y vigor. Las variedades más vigorosas fueron Cardinal y Record III, las cuales no presentaron diferencias significativas en ninguno de los parámetros. Estas variedades a la vez tienen los mejores porcentajes de germinación y los mayores pesos de semillas. 47 CUADRO 20. Valores de crecimiento, uniformidad y vigor en plántulas de repollo de tres días de edad. VARIEDAD CRECIMIENTO UNIFORMIDAD VIGOR Cardinal 966 a 566 ab 806 a Manon 699 b 421 ab 588 b Record III 822 ab 628 a 744 a Rinda 669 b 374 b 551 bc Siboney 474 c 422 ab 453 c Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Las menos vigorosas fueron las variedades Siboney y Rinda, este resultado confirma lo que se obtuvo en los Cuadros 17 y 18, en los cuales también se demuestra su bajo vigor. A diferencia de los resultados obtenidos en brócoli y coliflor, en esta especie el mayor crecimiento y vigor de las plántulas coincidió con el mayor peso de semillas. Es decir, las variedades Cardinal y Record III que fueron las más pesadas y de mayor tamaño, lograron un mayor crecimiento, uniformidad y vigor que el resto de las plántulas. Este resultado también lo obtuvieron HANUMAIAH y ANDREWS (1973), quienes demostraron que las semillas más grandes de repollo tuvieron un mejor vigor y un mayor peso seco de plántulas que las pequeñas (TEKRONY y EGLI 1991). 4.2. Experimento 2: Evaluación de germinación y vigor en semillas de pensamiento. 4.2.1. Peso de las semillas 48 En el Cuadro 21, se muestran los pesos de semillas de pensamiento con diferentes tratamientos de riego y separadas por el color de la testa. Se puede apreciar que existen diferencias significativas entre los distintos tratamientos. Dentro de un mismo tratamiento hubo diferencias significativas entre las semillas claras y oscuras excepto en el tratamiento 2. Las semillas claras fueron más livianas que las oscuras. En algunas especies como las brássicas, el color claro de las cubiertas de las semillas, está asociado a una posible inmadurez de éstas (JALINK et al., 1998) y por lo tanto tendrían un menor contenido de materia seca (POPINIGIS, 1975). CUADRO 21. Peso promedio para una muestra de 100 semillas de pensamiento de distintos tratamientos de riego y diferente color de testa. TRATAMIENTO COLOR PESO (mg) 0 Claras 29 de (0,5 lt/planta) Oscuras 33 bc 1 Claras 28 e (0,3 lt/planta) Oscuras 31 bc 2 Claras 31 bcd (0,7 lt/planta) Oscuras 34 ab 3 Claras 31 cde (1 lt/planta) Oscuras 36 a Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Las semillas que pertenecen al tratamiento con mayor dosis de riego son las que presentaron el mayor peso y las semillas del tratamiento con menor riego fueron 49 las más livianas, tanto en claras como en oscuras. Esto se puede deber a la cantidad de reservas nutritivas de las semillas, ya que según BESNIER (1989), las circunstancias en que se ha efectuado la maduración de las semillas tienen gran importancia en su posterior vigor, ya que cualquier desarrollo anormal en el proceso de maduración a consecuencia de falta o exceso de agua producen semillas mermadas que contienen menos sustancias nutritivas y que por lo tanto van a ser semillas más pequeñas y livianas. Esto se puede apreciar en el Cuadro 21 en donde se muestra que las semillas que fueron regadas con más agua presentan los mayores pesos, mientras que las semillas más livianas son aquellas que fueron regadas con la menor cantidad de agua. 4.2.2. Análisis biométrico Los resultados del Cuadro 22, demuestran que existen diferencias significativas en los distintos tratamientos para los valores de tamaño en semillas de pensamiento. De acuerdo a los resultados de área y volumen, las semillas claras presentaron un menor tamaño que las oscuras en todos los tratamientos. Esto coincide con los datos obtenidos en el Cuadro 22, en el cual, se puede apreciar que en la mayoría de los tratamientos las semillas claras presentaron un menor peso. Esto indica que el tamaño de las semillas puede estar asociado a su peso y a la cantidad de reservas. 50 CUADRO 22. Valores de área, largo, ancho, perímetro y volumen en semillas de pensamiento provenientes de distintos tratamientos de riego y distinto color de testa. Tratamiento 0 Color Claras (0,5 lt/planta) Oscuras 1 Claras (0,3 lt/planta) Oscuras 2 Claras (0,7 lt/planta) Oscuras Área Largo Ancho Perímetro (mm2) (mm) (mm) (mm) (mm3) L/A 1,45 d 1,77 c 1,06 ab 5,83a 0,73 c 1,66 1,74 a 1,98 a 1,08 ab 5,5bc 0,94 a 1,83 1,78 c 1,09 a 5,5b 0,83 b 1,63 1,67 a 1,89 b 1,07 ab 5,31c 0,95 a 1,76 1,47 d 1,75 c 1,06 ab 5,4bc 0,79 bc 1,65 1,66 ab 1,89 b 1,06 ab 5,3c 0,94 a 1,78 1,89 b 1,04 b 5,93a 0,82 b 1,81 1,94ab 1,07ab 5,44bc 0,93a 1,81 1,54 cd 3 Claras 1,56 bc (1 lt/planta) Oscuras 1,69a Volumen Relación Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Los distintos tratamientos de riego no tuvieron mayor influencia en el tamaño de las semillas, ya que las semillas oscuras resultaron ser iguales en todos los parámetros medidos excepto en el largo, en el cual el testigo presentó el mayor valor. En las semillas claras existió una tendencia del tratamiento con mayor aporte hídrico a presentar los mayores valores, mientras que los valores más bajos estuvieron entre el testigo (0,5 lt/planta) y el tratamiento 3 (1 lt/planta). Se ha demostrado que el tamaño de las semillas se puede ver reducido por la falta de agua durante su desarrollo (ALJARO,1988), sin embargo, los resultados indican que el riego con menos agua por planta en el tratamiento 2 (0,7lt/planta) no afectó drásticamente el tamaño de las semillas. 4.2.3. Prueba de germinación 51 En el Cuadro 23, se presentan los porcentajes de germinación, plántulas anormales y semillas muertas en pensamientos medidos el día 21. Los resultados indican que existen diferencias significativas entre los tratamientos. Se puede apreciar que las semillas de color claro tuvieron un muy bajo porcentaje de germinación en comparación a las semillas oscuras en todos los tratamientos. JALINK et al., (1998) atribuyen el color claro de las cubiertas a una inmadurez de la semilla lo que traería como consecuencia un bajo potencial germinativo y un bajo vigor debido a su mala calidad fisiológica (POPINIGIS,1975). CUADRO 23. Porcentaje de germinación, plántulas anormales y semillas muertas en semillas de pensamiento medidas el día 21. Tratamiento Color Germinación Plántulas Semillas muertas (%) anormales (%) (%) 0 Claras 5c 0b 95 a (0,5 lt/pl) Oscuras 55 a 11 a 34 b 1 Claras 3c 0b 72 ab (0,3 lt/pl) Oscuras 22 b 13 a 65 ab 2 Claras 8c 3 ab 87 ab (0,7 lt/pl) Oscuras 45 a 8 ab 47 ab 3 Claras 3c 0b 72 ab (1 lt/pl) Oscuras 49 a 7 ab 43 ab Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) El alto número de semillas muertas en todos los tratamientos afectó el porcentaje de germinación. Una causa de esto fue el ataque de hongos que 52 sufrieron las semillas durante esta prueba. Estos hongos se localizaron principalmente en la cubierta, donde las semillas claras presentaron el mayor daño y por lo tanto un mayor número de semillas muertas. Las plántulas también sufrieron el ataque de hongos, ya que estos se propagaron rápidamente dentro de la placa atacando el mayor número de ellas. 4.2.4. Envejecimiento acelerado En el Cuadro 24, se presentan los resultados de la prueba de envejecimiento acelerado para pensamiento. Este cuadro indica que no existieron diferencias significativas entre los tratamientos en el porcentaje de germinación y plántulas anormales. Los tratamientos se comportaron igual en estos parámetros, siendo el porcentaje de semillas muertas lo único que mostró diferencias significativas. Estos datos indican que la prueba de envejecimiento acelerado afectó en gran medida la germinación de estas semillas lo que demuestra su bajo vigor. La mayoría de las semillas no sobrevivieron a las condiciones de alta temperatura y humedad otorgada en esta prueba. 53 CUADRO 24. Porcentajes de germinación, plántulas anormales, semillas muertas medidos el día 21 en semillas de pensamiento. Tratamiento T0 T1 T2 T3 Color Germinación P. Anormales Semillas Muertas (%) (%) (%) 0 N.S. 0 N.S. 100 a Oscuras 5 4 91 b Claras 0 0 100 a oscuras 0 1 99 a Claras 0 0 100 a Oscuras 2 1 97 ab Claras 0 0 100 a Oscuras 4 4 92 b Claras Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) N.S: no significativo (P ≤0,05) Las semillas presentaron un gran ataque de hongos, lo que ya había sido visto en la prueba de germinación. Las condiciones de humedad y temperatura usadas, ayudaron aún más al desarrollo de estos patógenos, lo que sumado a la rápida deterioración de las semillas producida por las mismas condiciones, dio como resultado la muerte de la mayoría de ellas. Según CARPENTER y BOUCHER (1991), las semillas de pensamiento cuando son sometidas a temperaturas mayores a 25°C producen una termodormancia, lo que trae como consecuencia una baja germinación, aunque éstas sean sometidas nuevamente a condiciones óptimas de temperatura (GENEVE, 1998). Si consideramos la afirmación de CARPENTER y BOUCHER (1991), el envejecimiento acelerado no estaría siendo una buena prueba para medir vigor 54 en estas semillas, ya que éstas estarían respondiendo a una condición de temperatura dada por la termodormancia, más que a condiciones medioambientales que causan la deterioración de las semillas. 4.2.5. Conductividad eléctrica En el Cuadro 25 se presentan los resultados de la conductividad eléctrica en semillas de pensamiento a las 24 horas de imbibición. CUADRO 25. Valores promedio de conductividad eléctrica (µs/cm/g) medidos a las 24 horas de remojo en semillas de pensamientos con diferentes tratamientos de riego y distintos colores de testa. Tratamiento Color Conductividad Eléctrica (µs/cm/g) 0 Claras 690,71 a (0,5 lt/planta) Oscuras 371,12 b 1 Claras 330,56 bc (0,3 lt/planta) Oscuras 242,82 de 2 Claras 283,58 cde (0,7 lt/planta) Oscuras 3 Claras 311,80 bcd (1 lt/planta) Oscuras 308,44 bcd 207,35 e Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) De acuerdo a los datos, el tratamiento testigo fue el que presentó los valores más altos de conductividad eléctrica a las 24 horas de remojo, tanto en semillas claras como en oscuras diferenciándose de los demás tratamientos. En la Figura 1, se puede observar que el testigo presentó una alta conductividad durante toda 55 la prueba, es decir, desde la media hora de imbibición hasta el término de las mediciones. El tratamiento testigo obtuvo la mayor conductividad eléctrica a pesar de haber obtenido el porcentaje más alto de germinación. Con respecto a esto SALINAS et al., (2001), señalan que los lotes de semillas que muestran una elevada germinación en laboratorio, pero liberan grandes cantidades de electrolitos luego de la inmersión en agua, son considerados de bajo vigor, presentando un bajo desempeño en condiciones de estrés. Las semillas claras presentaron los mayores valores de conductividad eléctrica dentro de cada tratamiento, lo que confirma su bajo vigor observado en la prueba de germinación en el Cuadro 23. Estudios realizados en leguminosas por ABDULLAH, POWELL y MATTHEWS (1991), señalan que las semillas blancas o menos pigmentadas se deterioran más rápidamente y son más susceptibles a los daños de imbibición. Por lo tanto, estas semillas tendrían un mayor grado de deterioración y un mayor daño en sus membranas (ROSS y WIESNER, 1991) que las oscuras. En la Figura 1 y en el Anexo 5, se puede apreciar que en todos los tratamientos hubo un aumento del lixiviado más o menos constante en las primeras ocho horas, donde el alza mayor se registró desde la hora 8 hasta la hora 24, lo que indica que estas semillas siguen lixiviando electrolitos y no son capaces de restablecer la integridad de sus membranas (AOSA, 1983). 56 800 Conductividad (us/cm/g) 700 600 T0 Claras T0 Oscuras 500 T1 Claras T1 Oscuras 400 T2 Claras T2 Oscuras 300 T3 Claras 200 T3 Oscuras 100 0 1 2 3 4 5 Tiempo (h) 6 7 8 24 57 4.3. Experimento 3: Pruebas de campo en brássicas 4.3.1. Brócoli En el Cuadro 26, se muestran los resultados obtenidos para la altura de la planta de brócoli a los 45 días post-trasplante. Del análisis estadístico realizado se determinó que no existe interacción entre los factores variedad y fecha y que sólo hubo efecto de la fecha en la altura de la planta. CUADRO 26. Altura de tres variedades de brócoli a los 45 días post-trasplante sembradas en dos fechas diferentes. FECHA DE SIEMBRA ALTURA (cm) 18 de marzo 39,31 a 6 de mayo 15,02 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Las variedades en la primera fecha obtuvieron la mayor altura promedio que en la segunda. Estos resultados se pueden atribuir a que existió una diferencia de dos meses entre la primera y la segunda siembra, por lo tanto, el crecimiento inicial de las plántulas en la segunda siembra se desarrolló con temperaturas menores, como se puede apreciar en el Anexo 6. En el Cuadro 27, se presentan los resultados del número de hojas en las dos fechas de siembra. Se determinó que hubo interacción entre los factores fecha y variedad. 58 CUADRO 27. Número de hojas de las tres variedades de brócoli medidas a los 45 días post-trasplante en las dos fechas de siembra. VARIEDAD FECHA 1 FECHA 2 Heritage 6,9 b 5,9 b Legacy 11,0 a 5,8 b Liberty 9,5 a 5,4 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Las variedades Liberty y Legacy, tuvieron un mejor desarrollo inicial que Heritage en cuanto al número de hojas en la primera fecha de siembra, sin embargo, en la segunda fecha, Heritage presentó un comportamiento similar a las otras variedades y a la primera fecha. Esto puede estar asociado a las temperaturas que existieron durante la segunda fecha al momento del trasplante, ya que este se realizó el 6 de mayo, fecha en la cual las temperaturas ya han descendido notoriamente. En el anexo 6, se puede observar que las temperaturas máximas y mínimas promedio del mes de mayo fueron mucho más bajas que las temperaturas de marzo. Por lo tanto, las plántulas estuvieron sometidas a bajas temperaturas en que requerían para un buen desarrollo vegetativo. Según BRAVO y ALDUNATE (1986), las temperaturas altas a medias son necesarias para un crecimiento rápido, tanto del follaje como del sistema radicular, lo que es indispensable para obtener posteriormente un pan de buena calidad. 59 La prueba del índice de vigor realizada en laboratorio para las variedades de brócoli, reflejaron que existen diferencias de crecimiento entre ellas. Este resultado fue distinto a lo que se observó en las pruebas realizadas en el campo, en donde las tres variedades presentaron un comportamiento similar en las dos fechas de siembra en que fue efectuada la prueba. 4.3.2. Coliflor 4.3.2.1. Desarrollo vegetativo En el Cuadro 28 se observan los resultados obtenidos en la altura de la planta de coliflor a los 45 días post-trasplante. Del análisis realizado se determinó que sólo hubo efecto de la fecha en la altura de la planta y que las variedades no presentaron diferencias entre ellas. Se puede observar que las variedades se comportaron en forma similar en la primera y tercera fecha de siembra, mientras que en la segunda fecha las plantas presentaron una menor altura. CUADRO 28. Altura de la planta de coliflor a los 45 días post-trasplante en tres fechas de siembra diferente. FECHA DE SIEMBRA ALTURA (cm) 6 de enero 49,72 N.S. 16 de enero 38,67 26 de enero 46,68 N.S: no significativo (P ≤0,05) 60 En el Cuadro 28 se presentan los resultados del número de hojas desarrolladas a los 45 días después del trasplante en plantas de coliflor. Del análisis estadístico se determinó que no hubo interacción entre los factores y sólo existió efecto de la variedad en el número de hojas. CUADRO 29. Número de hojas de dos variedades de coliflor medidas a los 45 días post-trasplante en tres fechas diferentes. VARIEDAD NÚMERO DE HOJAS Solo 10,21 b Trevi 11,16 a Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) BRAVO Y ALDUNATE (1988), señalan que es muy importante que se forme un alto número de hojas antes de la aparición del pan para que este tenga un buen tamaño y lo protejan de la luz. Esta formación de hojas, se ve favorecida por temperaturas medias a altas durante el crecimiento vegetativo y el número de ellas depende en gran medida del cultivar, lo que queda demostrado en el Cuadro 29. En los Cuadros 13,14 y 15, se puede observar que estas dos variedades de coliflor no presentaron diferencias de vigor. Este comportamiento no se observó en el crecimiento inicial de plantas en condiciones de campo, ya que si se toma en cuenta el número de hojas desarrolladas a los 45 días, la variedad Trevi tendría un mejor desarrollo que Solo. TEKRONY y EGLI (1991) señalan que la mayoría de los tejidos involucrados en la producción de materia seca y en el 61 rendimiento son formados después de la emergencia de la plántula, y al parecer sería improbable que el vigor de la semilla pueda influenciar la habilidad de la planta para llevar a cabo los procesos fisiológicos y la acumulación de materia seca. 4.3.2.2. Altura final de la planta En el Cuadro 30, se presentan los resultados de la altura de la planta al momento de la cosecha. Se puede observar que sólo hubo efecto de las fechas. Hubo una tendencia a la disminución de la altura entre la primera fecha de siembra y la tercera. Este resultado es consistente con lo obtenido por COFRÉ (1995), quien observó una disminución en la altura final de la planta cuando fueron sembradas en fechas más tardías. Esto confirma lo descrito por BRAVO y ALDUNATE (1988) con relación a que la fase vegetativa debe cumplirse en un régimen de altas temperaturas. CUADRO 30. Altura de la planta a cosecha de las dos variedades de coliflor en tres fechas de siembra. FECHA ALTURA (cm) 6 de enero 76,30 a 16 de enero 72,19 a 26 de enero 61,15 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) 62 En el Cuadro 28, se observa que la altura de las plantas a los 45 días posttrasplante fue menor en la segunda fecha de siembra. Sin embargo, en el Cuadro 29, se puede observar que las plantas recuperaron su altura y fueron incluso más altas que las plantas de la tercera fecha. 4.3.2.3. Diámetro de la pella En el Cuadro 31, se puede observar que no hubo efecto de ninguno de los factores en el diámetro de la pella en coliflor y tampoco existió interacción. La variedad Solo presentó los mayores valores de diámetro en las tres fechas de siembra, y disminuyó con trasplantes más tardíos. Esta variedad presentó una buena protección del pan con hojas bien dispuestas, por lo que es adecuada para producciones veraniegas o climas cálidos. CUADRO 31. Diámetro del pan de tres variedades de coliflor en tres fechas de siembra diferente. VARIEDAD FECHA 1 FECHA 2 FECHA 3 Solo 16,78 N.S. 15,67 N.S. 15,33 N.S. Trevi 15,00 11,58 13,65 N.S: no significativo (P ≤0,05) En la segunda y tercera fecha, Trevi se caracterizó por presentar un pan expuesto y altamente descubierto, con pocas hojas que lo protegían. Es por esta razón que el pan presentó una floración prematura cuando todavía no alcanzaba 63 el índice de cosecha. Esto según BRAVO y ALDUNATE (1988) se debe a las temperaturas muy bajas durante el desarrollo de las plantas, por lo tanto, se puede concluir que esta variedad tendría que ser establecida en épocas con temperaturas moderadas a altas, para que se forme un buen tamaño del pan y no se produzca floración prematura. De acuerdo a los resultados obtenidos en laboratorio las variedades Solo y Trevi no presentaron diferencias de vigor. Este resultado también se manifestó en parámetros de cosecha, ya que tanto la altura de la planta como el diámetro del pan no estuvieron influenciados por la variedad siendo iguales entre sí, lo que indica que sólo la fecha de siembra afectó el comportamiento en el campo de estas dos variedades. 4.3.2.4. Precocidad De acuerdo al Cuadro 32, la variedad Solo fue la más precoz en las tres fechas en que fueron sembradas. Se puede apreciar que en las dos variedades hubo una aumento de los días de trasplante a cosecha con fechas de siembra tardías, en condiciones de menor temperatura. CUADRO 32. Días de trasplante a cosecha en dos variedades de coliflor en tres fechas de siembra diferente. VARIEDAD FECHA 1 FECHA 2 FECHA 3 Solo 94 100 115 Trevi 110 130 130 64 Estos resultados no coinciden con lo obtenido por COFRÉ (1993), quien observó una disminución de los días de trasplante a cosecha en trasplantes más tardíos en la estación verano-otoño. Esta respuesta se debería a que en trasplantes más tardíos los periodos vegetativos son más largos, como consecuencia de menores temperaturas ambientales. 4.3.3 Repollo 4.3.3.1. Desarrollo vegetativo En el Cuadro 33, se presenta la altura de las plantas de repollo a los 45 días post-trasplante. Del análisis estadístico realizado se determinó que sólo hubo efecto de las fechas de siembra. CUADRO 33. Altura de plantas de repollo a los 45 días post-trasplante sembradas en tres fechas diferentes. FECHA ALTURA (cm) 6 de enero 40,46 a 16 de enero 35,30 b 26 de enero 42,40 a Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) La segunda fecha de siembra al igual que en coliflor también se caracterizó por presentar una baja altura de plantas, siendo diferentes a las fechas 1 y 3, a pesar de la poca diferencia de temperatura entre las tres fechas. 65 En el Cuadro 34, se presentan los resultados del número de hojas desarrolladas a los 45 días post-trasplante en repollo. Las variedades Manon y Siboney resultaron ser iguales en las tres fechas de siembra, sin embargo, en la tercera fecha se produjo una disminución en el número de hojas en ambas variedades. Esta respuesta se puede atribuir a que el último cultivo estuvo sometido a temperaturas menores, ya que el trasplante se realizó a comienzos de marzo (Anexo 6) es decir, alrededor de un mes después de la primera fecha, por lo tanto desarrollaron menos follaje. La fase vegetativa de la planta de repollo requiere temperaturas relativamente altas para la producción de hojas, ya que es en este órgano donde se acumulan las reservas elaboradas por la planta. Las hojas protectoras de la planta tienen un importante rol, ya que estas son las encargadas de proporcionar los fotosintatos para el crecimiento de la planta y entregar las condiciones ambientales que permitan a las hojas jóvenes crecer erectas (WIEN y WURR, 1997). Por lo tanto, es muy importante que se forme un gran número de hojas en este periodo para que se produzca la formación de cabeza. CUADRO 34. Número de hojas de tres variedades distintas de repollo medidas a los 45 días post-trasplante en tres fechas de siembra diferente. VARIEDAD FECHA 1 FECHA 2 FECHA 3 Cardinal 12,8 c 12,8 c 11,8 c Manon 25,9 a 23,2 a 16,3 bc Siboney 21,7 ab 23,7 a 13,4 c Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) 66 Cardinal fue diferente a las variedades Siboney y Manon en las dos primeras siembras, presentando un menor número de hojas. Sin embargo en la tercera fecha todas las variedades presentaron un mismo comportamiento. Esta respuesta se puede atribuir a las diferencias de temperaturas. En las pruebas de laboratorio Cardinal se caracterizó por ser una variedad con un alto vigor. Este resultado no se manifestó en el crecimiento vegetativo de las plantas en el campo, ya que presentó un menor número de hojas que las otras variedades. Manon y Siboney, no presentaron diferencias en las tres fechas, pese a las diferencias de vigor registradas en laboratorio, lo que indica que las plantas una vez en el campo, se comportan de manera similar y responden a las condiciones del ambiente. La altura de plantas del segundo grupo de repollo (Record III y Rinda) se presenta en el Cuadro 35. En este análisis se puede observar que existió efecto de las fechas en la altura de la planta para ambas variedades. Esto se puede deber a que hubo una diferencia de dos meses entre una siembra y otra, y por lo tanto la segunda siembra no tuvo las mismas condiciones climáticas para un buen crecimiento inicial. Las temperaturas de mayo fueron claramente más bajas que las temperaturas de marzo, mes en el cual todavía se encontraban temperaturas óptimas para su crecimiento vegetativo como se puede apreciar en el Anexo 6. 67 CUADRO 35. Altura de plantas de repollo a los 45 días post-trasplante sembradas en dos fechas diferentes. FECHA ALTURA (cm) 18 de marzo 23,33 a 6 de abril 10,88 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Este mismo comportamiento se observó para el número de hojas (Cuadro 35), en donde también existió una disminución de éstas en la segunda siembra. CUADRO 36. Número de hojas de tres variedades distintas de repollo medidas a los 45 días post-trasplante en tres fechas de siembra diferente. FECHA NÚMERO DE HOJAS 18 de marzo 9,53 a 6 de mayo 6,10 b Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Estas variedades (Record III y Rinda) presentaron diferencias de vigor en las pruebas de laboratorio, sin embargo a nivel de campo se puedo observar que tales diferencias no existieron, y que sólo las épocas de siembra influyeron en su desarrollo inicial. Ambas variedades resultaron ser iguales en estos dos parámetros medidos. 4.3.3.2. Altura final de la planta 68 En el Cuadro 37, se muestran los resultados de la altura de la planta a cosecha de tres variedades de repollo. Del análisis realizado se determinó que existe interacción entre los dos factores. La mayor longitud final de plantas en la primera fecha se produjo en Siboney, mientras que en la segunda y tercera fecha los mayores valores fueron para Manon. La mayor altura de plantas se produjo en la primera fecha de siembra, esto puede deberse a que en la fecha en la cual fueron trasplantadas, las temperaturas favorecieron un buen desarrollo vegetativo. CUADRO 37. Altura de las plantas a cosecha en tres variedades de repollo en tres fechas de siembra. VARIEDAD FECHA 1 FECHA 2 FECHA 3 Cardinal 48,4 ab 42,1 cd 37,0 d Manon 48,7 ab 42,7 bcd 44,0 bc Siboney 50,2 a 39,8 cd 39,0 cd Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Estudios realizados por DIUMOVIC y PEÑALOZA (1991), demostraron que la altura final de plantas de repollo crespo en época normal de establecimiento (4 de enero), varió de 42,6 y 51,2 cm entre los distintos cultivares, siendo el rango muy similar a lo obtenido en este ensayo (Cuadro 36). 69 4.3.3.3. Diámetro de la cabeza Para el diámetro de cabeza en repollo existió efecto de la fecha y de la variedad. No hubo interacción entre los factores. Las variedades Manon y Siboney presentaron un mismo diámetro de cabeza siendo diferentes a Cardinal. En condiciones de laboratorio la variedad Siboney presentó un bajo vigor en relación a las otras variedades, sin embargo su diámetro final fue igual a Manon y superior a Cardinal. CUADRO 38. Diámetro de la cabeza de tres variedades de repollo a la cosecha. VARIEDAD DIÁMETRO Cardinal 15,23 b Manon 17,05 a Siboney 17,18 a Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) La variedad Cardinal presentó el diámetro más pequeño a pesar de haber obtenido el mejor vigor en condiciones de laboratorio. Esta variedad tuvo una tendencia a no formar cabeza en la última fecha o éstas eran muy pequeñas, las cuales no tenían valor comercial correspondiendo a plantas de descarte. Según WIEN y WURR (1997), el tamaño de la cabeza es influido directamente por la disponibilidad de nutrientes principales para la planta. 70 En el Cuadro 39, se muestran los diámetros de repollo en las tres fechas de siembra. CUADRO 39. Diámetro de la cabeza de repollo en tres fechas de siembra. FECHA DIAMETRO (cm) 6 de enero 18,9 a 16 de enero 16,0 b 26 de enero 14,5 c Los promedios que comparten la misma letra no presentan diferencias significativas de acuerdo a la prueba de comparación múltiple Tukey (P ≤0,05) Se puede observar que hubo una disminución en el diámetro a medida que se atrasaba la siembra. El mayor diámetro se obtuvo en la primera fecha y el más bajo en la última. Estos resultados pueden deberse a que las plantas de la primera siembra formaron una mayor cantidad de hojas y según WIEN y WURR (1997) mientras más hojas se forman y comienzan a expandirse, la cabeza gana en peso y firmeza hasta alcanzar un tamaño aceptable para la cosecha. 4.3.3.4. Precocidad Los resultados de la precocidad en repollo observadas en el Cuadro 40, indican que con siembras más tardías, el tiempo de trasplante a cosecha es más largo que con siembras más tempranas. 71 Cardinal pertenece a una variedad de cosecha otoñal con un ciclo de 100 a 105 días. El aumento de días de trasplante a cosecha en las fechas 2 y 3, se debe a que se esperó que los repollos alcanzaran el máximo tamaño para cosecharlos, sin embargo, no todos formaron cabeza. CUADRO 40. Días de trasplante a cosecha de tres variedades de repollo en tres fechas de siembra diferente. VARIEDAD FECHA 1 FECHA 2 FECHA 3 Cardinal 100 120 130 Manon 100 120 120 Siboney 100 125 130 Los repollos Siboney y Manon son variedades de hoja crespa con ciclos de 85 días y de 90 a 120 días respectivamente, lo que indica la buena respuesta de Manon en las tres fechas de siembra y a la zona de cultivo. Siboney se demoró más en alcanzar el índice de cosecha. Se podría haber esperado que Cardinal que fue la variedad más vigorosa en laboratorio, presentara un mejor desarrollo en campo que las otras variedades. Sin embargo, Manon obtuvo un buen comportamiento tanto en diámetro como en precocidad cumpliendo mejor las expectativas que Cardinal. 72 5. CONCLUSIONES La respuesta de las semillas de brássicas a las pruebas de germinación y vigor varió para cada especie y variedad en particular. Entre las variedades de brócoli no hubo mayores diferencias, presentando un mismo nivel de vigor en todas las pruebas. En las semillas de coliflor las variedades que tuvieron un mayor vigor fueron Solo y Trevi distinguiéndose como las de mejor calidad, y en repollo las variedades Cardinal, Manon y Record III se destacaron por presentar los mejores porcentajes de germinación y vigor. Los resultados de germinación y vigor en brássicas, no estuvieron influenciados por el peso y el tamaño de las semillas de las distintas variedades, ya que en algunos casos como en brócoli y coliflor, las variedades de semillas más pequeñas demostraron tener un mayor vigor que las más grandes. Esto no ocurrió en las variedades de repollo, en las cuales la mayor germinación y vigor la tuvieron semillas más grandes y pesadas. En las semillas de pensamiento, los tratamientos de riego influyeron en el peso de éstas, ya que las más livianas provenían de los tratamientos con bajo riego. Este factor no tuvo mayor influencia en el porcentaje de germinación y vigor como lo fue la separación por color de las semillas, en el cual quedó demostrado que las semillas de color claro tienen un muy bajo potencial germinativo. Con la prueba de conductividad eléctrica se demostró el gran deterioro de las semillas claras y por lo tanto un menor vigor. La caracterización de color en esta especie, sería un buen criterio de selección para discriminar semillas de alta y baja calidad. 73 En las pruebas de campo realizadas en semillas de brássicas, no se manifestaron diferencias entre las variedades como ocurrió en condiciones de laboratorio, ya que casi todas tuvieron un mismo comportamiento tanto en el desarrollo inicial como en los parámetros medidos a cosecha. Las plántulas una vez en el campo presentaron un mismo vigor y respondieron específicamente a las condiciones dadas por el medio ambiente, ya que la fecha de siembra tuvo una mayor influencia en el desarrollo de las plantas que las diferencias de vigor observadas en laboratorio. 74 6. RESUMEN En esta investigación, se evaluó la germinación y el vigor en semillas de tres variedades de brócoli (Brassica oleracea var. italica), cinco de coliflor (Brassica oleracea var. botrytis) y cinco de repollo (Brassica oleracea var. capitata), en condiciones de laboratorio y de campo. También se realizó un ensayo en semillas de pensamiento (Viola sp) que provenían de plantas que fueron sometidas a distintas dosis de riego durante su desarrollo. Estas semillas a su vez fueron divididas según el color de las testas en claras y oscuras a fin estudiar las diferencias de vigor entre ellas. Todas las semillas fueron medidas y pesadas. Con el objetivo de estimar las diferencias de vigor en brássicas se utilizaron pruebas de germinación, envejecimiento acelerado e índice de vigor. En todas las especies existieron diferencias de vigor entre las distintas variedades. En el caso de brócoli y coliflor, el mayor peso y tamaño de algunas variedades de semillas no implicó necesariamente un mayor porcentaje de germinación y vigor. Sin embargo, esta respuesta sí se pudo observar en las variedades de repollo, donde semillas más grandes presentan una mejor calidad. En pensamiento se realizaron pruebas de germinación, envejecimiento acelerado y conductividad eléctrica. En esta especie el tratamiento de riego no tuvo mayor influencia en la germinación como lo fue la separación por el color de las testas. Las semillas claras presentaron un bajo potencial germinativo demostrando su baja calidad, mientras que las oscuras tuvieron una mejor germinación. La prueba de conductividad eléctrica demostró que las semillas claras poseen un mayor deterioro y por lo tanto un menor vigor. Las pruebas de campo en brássicas se efectuaron en cinco fechas distintas de siembra entre enero y mayo para evaluar la respuesta a diferentes condiciones ambientales. Las diferencias de vigor observadas en laboratorio en las semillas de brássicas, no se manifestaron en el campo, presentando un comportamiento similar todas las especies y variedades que fueron utilizadas en este ensayo. Las fechas de siembra tuvieron una mayor influencia en el campo que las diferencias entre las variedades, lo que indica que las plantas una vez en el campo responden específicamente a las condiciones dadas por el medio ambiente. 75 7. ABSTRACT In this investigation was valued the germination and vigor in three varieties of broccoli (Brassica oleracea var. italica) seeds, five varieties of cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis) seeds and five of cabbage (Brassica oleracea var. capitata), for this was made different evaluation in the laboratory as in the field. Also was realized an essay in pansy (Viola sp) seeds, that it came from plants who was put to different quantities of irrigation during their development. At the same time, this seeds was divided by their colour in obscure and clear testas to study the vigor differences between them. It was takken measures of every seeds as size and weight. The laboratory tests that was used in brassicas to estimate the vigor differences, it was the germination test, the accelerate aging and vigor index. In every species existed vigor differences between different varities. In broccoli and couliflower, the high size and high weight in some seed varities didn’t implicate an high percentage of germination and vigor. However, this answer it could be see in the cabbage varities, where the biggest seeds showed best quality, In pansy was used the germination test, the accelerate aging end electric conductivity. In this seeds, the irrigation treatment didn’t influence in the germination as the colour separation made it. The clear seeds presented a low germinative potencial showing its low quality, while the obscures seeds had best germination. The electric conductivity test showed that the clear seeds has an high damage, in consequences, a smaller vigor. The field test in brassicas was realized in five differents seeding dates to value the answer in different enviromental conditions. The vigor diferences observed in the laboratory in the brassicas seeds wasn’t see it in the field, it having a similar behavior in every species and varities, who was used in this essay. The seeding dates had a high influence in the field compares with the differences between varities, this means that the plant once in the field thy response specifically to the environmental conditions. 76 8. LITERATURA CITADA ABDUL-BAKI, A. 1980. Biochemical aspects seed vigor. HortScience 15(6): 765770 ABDULLAH, W; POWELL, A. and MATTHEWS, S. 1991. Association of differences in seed vigour in long bean (Vigna sesquipedulis) with testa colour and imbibition damage. Journal of Agricultural Science 116: 259264. ALJARO, A. 1989. Fisiología y morfología de las semillas hortícolas. FAO. Curso Internacional en Investigación y Producción de Semillas Hortícolas. Santiago, 12 y 16 de diciembre de 1989. pp 153-181. ASOCIACIÓN NACIONAL PRODUCTOS DE FABRICANTES FITOSANITARIOS E IMPORTADORES AGRÍCOLAS. 2002-2003. 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