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EFECTO ALELOPÁTICO DE GUALDA Reseda luteola L. EN LA GERMINACIÓN Y
CRECIMIENTO RADICULAR DE PASTO Bromurus catharthicus Y AVENA Avena sativa
Maribel Moreno Huerta
Maritza López Herrera
Miguel Ángel Villavicencio Nieto
RESUMEN
Este estudio se realizó con el objetivo de determinar los efectos de extractos acuosos de flor,
hoja, tallo y raíz de plantas de gualda Reseda luteola L. de colectas en invierno y primavera,
sobre la germinación y crecimiento radicular de semillas de avena Avena sativa L. y pasto
Bromurus catharthicus. Se obtuvieron extractos al 5% de los distintos órganos de la planta. La
siembra se efectuó en cajas de petri de vidrio utilizando como sustrato vermiculita previamente
esterilizada, colocando 13 gr en cada caja y cubriéndola con papel filtro Whatman no. 1; se
utilizaron 150 semillas por cada variedad evaluada, con 5 tratamientos y 3 repeticiones para
cada uno, aplicando 10 ml del extracto por repetición, para el control se utilizó agua destilada;
las cajas fueron puestas dentro de bolsas de papel estraza y llevadas a la cámara de
incubación, la cual se mantuvo a una temperatura de 24 °C.. Se cuantificó la germinación cada
24 hrs y el crecimiento radicular fue evaluado una vez que emergió la radícula, ambos
parámetros se cuantificaron durante cuatro días. El diseño experimental fue un análisis factorial,
con tres factores (especies, órgano y periodo de colecta). La mayor inhibición en la germinación
y el crecimiento radicular se obtuvo con los extractos generados de hoja y raíz para la primera y
de flor, hoja y raíz en la segunda variable provenientes de la colecta de primavera. La actividad
alelopática está en función del órgano de la planta y la época de colecta de la misma.
PALABRAS CLAVE: Alelopatía, Reseda luteola, extracto acuoso
INTRODUCCIÓN
El hombre ha tratado de combatir las plantas indeseables, desde que aprendió a distinguir las
especies que son útiles de las que no lo son, repercutiendo directamente en la evolución de
estas, (Espinosa y Sarukhán, 1997).Según, Caseley (1996) y Kim y Shin (2009), la aplicación
de herbicidas en cultivos, se ha convertido en el método más efectivo para el control de
malezas, tomando en cuenta, su facilidad de manejo, bajo costo; puesto que esta inversión se
ve recompensada después del levantamiento de la producción; y la efectividad que presentan.
aún con las consecuencias ambientales y antropogénicas que trae consigo el utilizar herbicidas
químicos para el combate de las malezas, este sigue siendo el método más aplicado a nivel
mundial en la agricultura tecnificada. La capacidad alelopática de algunas especies vegetales
que inhiben la germinación de otras, resulta un recurso sin explotar, para el control de malezas
en distintos cultivos agrícolas (Stephen, 2007). La alelopatía en un ecosistema manipulado
como resultado de la agricultura ha sido estudiada sobre cuatro enfoques: el efecto de las
arvenses sobre los cultivos, los cultivos sobre las arvenses, los cultivos sobre los cultivos y las
arvenses sobre las arvenses (Laynez-Garsaball y Méndez-Natera, 2006). Las estrategias
alelopáticas apuntan a la reducción de la contaminación ambiental, con la disminución en el uso
de pesticidas (insecticidas, fungicidas, nematicidas y herbicidas) sustituyendo estos por
compuestos naturales (plantas y microorganismos) (Rojas y Gámez, 2002).Las plantas
arvenses se consideran especies silvestres cuyas poblaciones se desarrollan exclusiva o
principalmente en ambientes antropogénicos (Espinosa y Sarukhán, 1997), compitiendo con las
plantas cultivadas por el uso de espacio, nutrientes, agua etc. (Restrepo, 1992). La gualda
reseda luteola, se considera una arvense anual que cubre completamente las áreas de cultivo
en descanso, en zonas altas del territorio mexicano, en Europa se utiliza con fines industriales,
al presentar un alto contenido de luteína que da origen a un tinte color amarillo (CONABIO,
2009; AGRIVAL, 2009). Dichas características de expansión demuestran la probabilidad de que
Reseda luteola presente algún efecto inhibitorio en la germinación o desarrollo de otras
especies, tanto cultivadas como silvestres, determinando el interés del presente trabajo que
tiene como objetivo evaluar el efecto alelopático de Reseda luteola sobre la germinación y
crecimiento radicular de Bromurus catharthicus, , por otro lado la mayoría de los trabajos
revisados en este estudio, como por ejemplo; Dhima et al (2006), Ebana et al, (2001), Beres y
Kazinczi, (2000); evalúan el efecto ya sea positivo o negativo de cierta especie sobre otra,
colectando o sembrando la planta a evaluar en cualquier época, indistinta para el investigador y
además obteniendo el extracto acuoso de todos los órganos en conjunto, sin embargo esto
disminuye de alguna manera la posibilidad de determinar si la concentración de metabolitos
secundarios difiere en cada órgano y si esta depende de los factores ambientales que incidan
directamente sobre la planta, por esta razón se evalúo el efecto de cada órgano de la planta y
las repercusiones que podría traer el colectarla en distintas épocas.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se realizó en el laboratorio de Morfofosiología Vegetal del Centro de
Investigaciones Biológicas, de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, ubicada en la
carretera Pachuca-Tulancingo km 4.5, Cd. Universitaria, Estado de Hidalgo, México. Se
colectaron plantas adultas de Roseda Luteola L., en distintas temporadas, invierno y primavera.
Las plantas se mantuvieron a temperatura ambiente durante 7 días; al término de este tiempo,
se separaron las diferentes partes de la planta: flor, tallo, hoja y raíz, se colocaron en bolsas de
papel estraza y se mantuvieron a 58°C durante siete días en una estufa (marca Quince Lab,
Model 40 GC Lab Oven).
Preparación del extracto
El extracto acuoso se obtuvo siguiendo la metodología descrita por Machado (2007) modificada.
Se colocaron 5gr de materia seca de cada órgano de la planta, con 100ml de agua destilada, y
se mantuvieron por dos horas en una base de agitación. Las soluciones fueron filtradas usando
papel filtro Whatman no. 1, para obtener extractos con una concentración del 5%,
manteniéndolos en refrigeración hasta su utilización.
Prueba de germinación
Se utilizaron 150 semillas por cada variedad evaluada, con 5 tratamientos y 3 repeticiones para
cada uno con 10 semillas por repetición. Se utilizaron cajas petri de vidrio y como sustrato
vermiculita previamente esterilizada colocando 13 gr en cada caja y se agregaron 10 ml del
extracto correspondiente, para el control se utilizó agua destilada; el sustrato y las semillas
fueron cubiertas con papel filtro Whatman no.1; las cajas fueron selladas con papel parafilm, y
puestas dentro de bolsas de papel estraza y llevadas a la cámara de incubación, la cual se
mantuvo a una temperatura de 24 °C. Cada 24 hrs, durante 4 días se evaluó la germinación y
una vez que la radícala emergía, se midió la longitud de esta utilizando un vernier digital (marca
Mitutoyo/150mm).
Diseño experimental
Se utilizó un diseño factorial completamente al azar. Se estudió el efecto del extracto acuoso al
5% proveniente de los diferentes órganos de la planta (flor, hoja, tallo, raíz) colectada en dos
periodos (invierno y primavera) sobre las semillas de dos especies Avena sativa y Bromurus
catharthicus.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Germinación
El análisis estadístico muestra diferencias significativas en el porcentaje de germinación de
cada uno de los extractos de los diferentes órganos de las plantas. Los resultados en la
germinación muestran que hubo un mayor efecto inhibitorio en los extractos de plantas
obtenidas en el periodo de primavera sobre ambos cultivos que el extracto de plantas de la
primera colecta. El extracto de hojas inhibió en un 50% la germinación en ambos cultivos y los
obtenidos de flor y tallo tuvieron una inhibición de entre el 24 y el 14% (Cuadro 1). El extracto de
raíz que obtenido en la colecta invierno no presentó una inhibición importante en las semillas de
pasto ni avena.
Cuadro I. Efecto del extracto acuoso de Reseda luteola sobre la germinación de semillas de
Pasto y Avena
% Germinación
Temporada de recolección
Invierno
Primavera
Avena
Pasto
Avena
Pasto
Flor
90 b
86 a
86 ab
76 ab
Tallo
83 b
96 ab
76 ab
86 bc
Órgano
Hoja Raíz
56 a
90 b
83 a
90 ab
53 a
63 a
50 a
63 ab
Agua destilada
93 b
96 b
96 b
96 c
Letras diferentes entre filas indican diferencias significantes estadísticamente (P<0.05)
Crecimiento Radicular
Con respecto al crecimiento radicular, también se observa un efecto significativo de los
extractos de los diferentes órganos de Reseda luteola L., obtenidos en la segunda colecta,
siendo de estos, el extracto de flor, hoja y raíz, los que muestran un mayor efecto inhibitorio en
el crecimiento radicular en pasto y en avena. En los extractos provenientes de la primera
colecta, los generados de hoja tallo y flor, son los que presentaron una mayor inhibición (Cuadro
2). El extracto de hoja provocó una mayor inhibición en el crecimiento radicular de pasto y
avena para la recolecta en invierno, por otro lado en la segunda colecta, el extracto de flor
inhibió más su crecimiento (Figura 1 y 2), con base en estos resultados se puede deducir que la
concentración de metabolitos secundarios depende por una parte, del estrés abiótico al que
este sometido la planta y del órgano.
En trabajos realizados con extractos de follaje de Cyperus rotundus en diferentes
concentraciones, se han observado por un lado, una disminución en la germinación y el
crecimiento radicular en semillas de maíz Zea mays L. conforme se incrementaba la
concentración de los extractos que iba del 0 al 6%, pero tuvo un efecto contrario en semillas de
ajonjolí Sesamum indicum L., en donde fue un promotor de la germinación (Laynez-Garsaball y
Méndez-Natera, 2006 y 2007).
Otros estudios realizados han demostrado el potencial alelopático de algunas arvenses sobre
cultivos de interés agrícola, tal como es el caso de Phyla strigulosa, la cual reduce el
crecimiento de la longitud de raíz del cultivo de pepino y produjo inhibición en el peso seco del
frijol, sin embargo no tuvo efectos negativos sobre la germinación de cultivos de soya, maíz,
pepino y frijol, proponiéndola como herbicida de origen natural (Torres et al., 2006). Por otro
lado Vasilakoglou et al. (2005) mostraron que Cynodon dactylon y Sorghum halepense, reducen
el crecimiento de rizomas de maíz y algodón, argumentado la necesidad de analizar las
substancias presentes en ambas arvenses. No obstante el mayor número de publicaciones se
enfocan a determinar el efecto alelopático de ciertas especies sobre la planta indeseable, como
por ejemplo Machado (2007) evaluó el efecto de 42 especies entre ellas; Limnanthes alba,
Picea pungens, Pinus nigra, R. sativus; sobre Downy Brome una de las principales malezas en
los sistemas de cultivo de trigo, donde la mayoría de las especies resultaron fitotoxicas para la
raíz, por el contrario Raphanus sativus, disparo su crecimiento en un 25 y 99%.
Cuadro 2. Efecto del extracto acuoso de Reseda luteola sobre el crecimiento radicular de Pasto
y Avena.
Órgano
Temporada de
Recolección
Flor
Tallo
Hoja
Raíz
Agua destilada
Avena 7.261 bc 6.944 b 3.263 a
9.110 cd
9.471 d
Invierno
Pasto 6.461 a
6.426 a 5.163 a
9.248 b
10.566 b
Avena 3.712 a
7.882 b 4.871 a
5.035 a
10.291 b
Primavera
Pasto 1.885 a
8.694 c 4.282 ab 5.039 b
10.76 d
Letras diferentes entre filas indican diferencias significantes estadísticamente (P<0.05)
Los reportes de fenómenos alelopáticos frecuentemente hacen referencia a efectos
secundarios, como son: retraso o inhibición de la germinación y la estimulación o reducción del
crecimiento de brotes o raíces. Entre los procesos más importantes afectados por los
aleloquímicos, tenemos: alteraciones hormonales, efectos sobre la absorción de agua y
minerales, efectos sobre la actividad enzimática, efectos sobre la fotosíntesis y respiración
(Samperio, 2002).
La mayoría de los trabajos revisados en este estudio, como por ejemplo Dhima et al. (2006),
Ebana et al. (2001), Beres y Kazinczi, (2000), Azizi et al, (2006) evalúan el efecto ya sea
positivo o negativo de cierta especie sobre otra, obteniendo el extracto acuoso de toda la planta,
sin embargo, era importante conocer, si la efectividad del extracto está relacionada con
determinado órgano de la planta y si también existe relación con diferentes épocas del año.
Los químicos que imponen influencias alelopáticas son llamados aleloquímicos. Ellos pueden
ser principalmente clasificados como metabolitos secundarios de las plantas, los cuales son
generalmente considerados a ser aquellos compuestos (tales como alcaloides, isoprenoides,
fenoles, flavonoides, terpenoides y glucosinolatos, etc.) (Rice, 1984). Estos aleloquímicos están
presentes en virtualmente todos los tejidos vegetales, incluyendo hojas, flores, frutos, tallos,
raíces, rizomas, semillas y polen, ellos pueden ser liberados desde las plantas al ambiente
mediante cuatro procesos ecológicos: volatilización, lixiviación, exudación por las raíces y
descomposición de residuos vegetales (Putnam y Tang, 1986). De acuerdo a lo anterior, An
(2005) indica que un aleloquímico tiene dos atributos complementarios: estimulación e
inhibición.
Con base a los resultados de germinación y crecimiento radicular, se muestra la necesidad de
implementar nuevas metodologías para determinar la capacidad alelopática de ciertas especies,
puesto que esta va depender de factores que influyen directamente en los resultados como son,
la concentración de metabolitos en cada órgano y la temporada de colecta, en este caso en
primavera e invierno.
Fi
gu
ra
30
1.
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5
5
ct
0
0
o
24 hrs.
48 hrs.
72 hrs.
96 hrs.
ac
24 hrs. 48 hrs. 72 hrs. 96 hrs.
uo
Periodos
so
de
R
Flor
Tallo
Hoja
Raíz
Agua destilada
es
ed
a
luteola, en 2 temporadas de colecta; Invierno y Primavera; sobre el crecimiento radicular de
Pasto.
Primavera
Crecimiento radicular (mm)
Invierno
Crecimiento radicular (mm)
Invierno
Primavera
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
24 hrs.
48 hrs.
72 hrs.
24 hrs.
96 hrs.
48 hrs.
72 hrs.
96 hrs.
Periodos
Flor
Tallo
Hoja
Raíz
Agua destilada
Figura 2. Efecto del extracto acuoso de Reseda luteola, en 2 temporadas de colecta;
Invierno y Primavera; sobre el crecimiento radicular de Avena sativa.
CONCLUSIONES
Los resultados en la germinación muestran que hubo un mayor efecto inhibitorio en los
extractos de plantas obtenidas en el periodo de primavera sobre ambos cultivos que el extracto
de plantas de la primera colecta. El extracto de hojas inhibió en un 50% la germinación en
ambos cultivos y los obtenidos de flor y tallo tuvieron una inhibición de entre el 24 y el 14%. El
extracto de raíz obtenido en la colecta invierno no presentó una inhibición importante en las
semillas de pasto ni avena.
En cuanto al crecimiento radicular, también se observa un efecto significativo de los extractos
de los diferentes órganos de Reseda luteola L., obtenidos en la segunda colecta, siendo de
estos, el extracto de flor, hoja y raíz, los que muestran un mayor efecto inhibitorio en el
crecimiento radicular en pasto y en avena. En los extractos provenientes de la colecta de
invierno, los generados de hoja tallo y flor, son los que presentaron un mayor efecto inhibitorio.
El extracto de hoja proveniente de la recolecta en invierno provocó una mayor inhibición en el
crecimiento radicular de pasto y avena, pero el extracto de flor de la colecta de primavera
inhibió más su crecimiento.
Con base en estos resultados se puede inferir que la concentración de metabolitos secundarios
depende por una parte, del estrés abiótico al que esté sometida la planta y del órgano.
Se determina la potencialidad alelopática de Reseda luteola, y su utilización como herbicida de
origen natural que contribuiría en el desarrollo de una agricultura sostenible.
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