Practica No2_Prueba de germinación PDF

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Ensayo práctico de germinación de semillas....

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PRÁCTICA Nº.2 PRUEBA DE GERMINACIÓN Y DETERMINACIÓN DE VIGOR 1. OBJETIVO: conocer, e identificar las variables críticas y diferentes factores relacionados con la germinación y el vigor de las semillas, lo cual permitirá al estudiante obtener conclusiones y hacer inferencias sobre comportamientos de las semillas y resultados esperados en la etapa de germinación ante determinadas condiciones de siembra. 2. INTRODUCCION Al iniciar el presente curso es preciso hacer claridad entre dos acepciones: grano y semilla. Aunque estructuralmente la semilla sexual es el mismo grano, existen diferencias funcionales importantes entre un grano común y una semilla. Los granos se usan en la alimentación y en la industria; las semillas en cambio son usadas con fines de multiplicación o propagación sexual de las especies. Por tanto la semilla debe mantener su pureza varietal y dar origen a plantas sanas, vigorosas y productivas; así la semilla debe cumplir con atributos claves que son: genéticos, fisiológicos, fitosanitarios, y físicos. En consecuencia, no todo grano es apto para semilla. Hablar de fisiología de la semilla es adentrarse en un tema muy amplio, puesto que involucra todo un proceso de transformaciones biológicas, que comienza con la fusión de los gametos masculino y femenino, mediante una doble fertilización para formar las primeras células, el zigoto y el endospermo, las cuales en forma sincronizada inician rápidamente su división celular, siguiendo procesos bioquímicos secuenciales que conllevan al desarrollo y madurez de la semilla, sus cambios, su metabolismo, la latencia, la germinación y morfogénesis, la deterioración y por último la muerte.

Germinación de las Semillas Para conocer el potencial de un grano como semilla es preciso efectuar una prueba de germinación. Las semillas pueden tener una excelente apariencia y estar muertas o mostrar mala apariencia y tener buena geminación y vigor. La evaluación de germinación constituye por tanto una verificación necesaria. Cuando la semilla está seca se encuentra en estado de reposo, cuando se coloca sobre un sustrato apropiado (suelo, arena, papel de germinación), bajo condiciones apropiadas de humedad, temperatura, luz y oxígeno, la semilla que está viva germina. Así, para que la germinación ocurra, además de que el

embrión este vivo y sano la semilla necesita cuatro condiciones físicas ambientales adecuadas: humedad, temperatura, aire (oxígeno), y un sustrato. En condiciones de laboratorio la germinación se simula usando diferentes sustratos como papeles de germinación, arena o tierra. Un método sencillo para evaluar la germinación consiste en humedecer el sustrato hasta la capacidad de campo: si se utiliza suelo o arena se agrega agua al sustrato hasta que al apretarlo con la mano se forme una pelota que se puede partir con facilidad al presionarla con los dedos; si se utiliza papel se agrega 2.5 a 3 veces su peso en agua. Cuando se utiliza como sustrato suelo o arena, se preparan bandejas con una capa de sustrato de 4 cm de espesor y se siembran las semillas a una profundidad de 1-2 cm , dependiendo del tamaño de la semilla. Las bandejas se ubican en un área protegidas del sol, la lluvia y los vientos fuertes y se mantiene la humedad del sustrato cubriéndolo con plástico transparente y/o por medio de riegos periódicos de acuerdo con la necesidad. Otra forma de evaluar la germinación de las semillas es sembrándolas directamente en mini parcelas en el suelo, donde las condiciones de estrés son similares a las condiciones de emergencia en el campo, 14 días después de la siembra se evalúa la germinación. Se ha considerado que un lote es bueno para semilla cuando tiene una germinación superior al 80%. Semillas que germinan en forma rápida y uniforme, que generan plantitas sanas y que alcanzan niveles superiores al 90% de germinación total, se pueden considerar como semillas de alta calidad. Una forma de medir la viabilidad de las semillas sin hacerlas germinar es utilizar la actividad bioquímica de las semillas para producir reacciones con determinadas sustancias que permitan distinguirlas de las semillas muertas.; así se ha probado la utilización de las diversas enzimas existentes en los tejidos vivos de los embriones, siendo las enzimas deshidrogenasas las que han ofrecido los mejores resultados. Las deshidrogenasas transfieren hidrógenos a diversas sustancias que se encuentran oxidadas, dando lugar a un proceso químico de reducción que se manifiesta por un cambio de color. Este cambio de color es una indicación de la viabilidad de los embriones. Unas de las sustancias químicas más utilizadas son las sales de tetrazolio, cloruro y bromo de 2,3, 5 trifenil tetrazolio. Así, la prueba de tetrazolio se fundamenta en la actividad de las dehidrogenasas que son indicadores del grado de respiración de los tejidos del embrión y por tanto de su vitalidad; esta actividad se mide por la extensión, distribución, e intensidad de coloración roja que adquieren los tejidos embebidos en la solución incolora de tetrazolio que al ser reducidos por las deshidrogenasas, se convierte en trifenil formozan que tiene color rojo y que es estable y no difusible. Las semillas cuyos embriones están totalmente coloreados (coloración roja), están

vivas, y aquellas en donde los embriones no lo están, están muertas indicando la falta de viabilidad o incapacidad de desarrollar plántulas normales. VIGOR DE LAS SEMILLAS Según reportes de la FAO, ha sido la preocupación de muchos investigadores encontrar una definición universal sobre vigor; existen muchas propuestas sin que haya sido aceptada en su totalidad una de ellas. La siguiente definición sobre vigor pretende resumir en un concepto el mayor número de variables consideradas por algunos autores sin pretender cubrir todos los componentes inmersos en la amplitud del concepto. El vigor puede considerarse como la suma de todos aquellos atributos positivos de la semilla que le permiten una germinación rápida y completa generando plántulas robustas y saludables, bajo condiciones desfavorables o sub-óptimas. La deterioración de la semilla, es la pérdida de ese vigor, y los procesos detrimentales pueden ser acelerados por un mal manejo poscosecha.

Pruebas de vigor Todos los métodos utilizados para determinar el vigor de las semillas, son parámetros comparativos entre lotes. Para las pruebas de vigor han sido propuestas varias metodologías; a continuación se transcriben algunas pruebas directas e indirectas propuestas: Pruebas directas Stand o población final: la capacidad de diferentes lotes de semillas de producir plántulas en condiciones de campo, y de que ellas sobrevivan hasta que se tornen en plantas autotróficas, es utilizada como índice de vigor. Las semillas se plantan, según recomendaciones para la especie objeto de estudio y es hecho un contaje, generalmente a los 21-28 idas después de la siembra. Los resultados son expresados en porcentajes. Peso verde medio: las semillas son plantadas y a los 21 ó 28 idas después de la siembra se colocan en bolsas plásticas para evitar pérdidas de humedad y se pesan. El peso de las plantas de cada parcela o unidad de ensayo se divide por el número de plantas y, de ese modo el peso medio por planta es comparado entre lotes de semillas. Prueba de frío: se basa en someter a la semilla a factores adversos de baja temperatura (10 ºC), alta humedad (60% de capacidad de campo) y exposición a agentes patogénicos. Luego del tratamiento de baja temperatura, la germinación es conducida a 3 ºC. Pruebas indirectas

Primer montaje: es realizado en la prueba normal de germinación, como índice de vigor, se basa en la premisa de que las plántulas que presentan mayor velocidad de crecimiento provienen de semillas más vigorosas. Índice de vigor: se basa en la prueba de germinación y consiste en retirar diariamente las plántulas normales que alcancen una longitud preestablecida. El índice de vigor es obtenido por la sumatoria de los productos del número de plántulas normales retiradas cada día, dividido por el número de días después de la siembra. Inmersión en agua caliente: en esta prueba, las semillas se sumergen en agua caliente por algunos segundos. Por ejemplo para la soya, se someten las semillas a 70 ºC por un tiempo de 60 segundos. El tiempo de inmersión debe ser rigurosamente cronometrado. Luego del tratamiento, las semillas se someten a prueba estándar de germinación. Los lotes menos vigorosos presentan un acentuado decrecimiento de la germinación, 3. MATERIALES 3.1 Prueba de viabilidad de la semilla. Prueba de tetrazolio Semillas Sal de tetrazolio Placas de Petri y vasos de precipitado Bisturí Pinzas y lupa Papel toalla. 3.2 Prueba de germinación: fisiología e identificación de estructuras Semillas Sustrato (papel de germinación o arena o suelo) Ambiente con temperatura adecuada (25 ºC) Caja o bandeja para colocación de sustrato 3.3 Prueba de vigor Los necesarios para el tipo de prueba objeto de ensayo, según elección. 4. ACTIVIDADES 4.1 Prueba de viabilidad de la Semilla. Prueba de tetrazolio

4.1.1 Prepare una solución de tetrazolio al 1.0% con agua destilada y hiérvala durante 15 minutos para obtener un pH entre 6 y 8. La anterior solución se puede almacenar en un frasco oscuro. 4.1.2

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

4.1.3

Sumerja la semilla en la solución de tetrazolio a temperaturas entre 20 y 45 °C. (el proceso de tinción se acelera a mayor temperatura) durante el tiempo estipulado para cada especie, según se indica a continuación:

4.1.4 Haga una observación de las estructuras esenciales de la semilla, y deduzca su viabilidad según la coloración presentada, conforme al fundamento bioquímico. 4.2 Prueba de germinación fisiológica e identificación de estructuras 4.2.1 Tome 100 semillas de un tipo de leguminosa u oleaginosa (fríjol, garbanzo, lenteja, haba, soya, etc.) y 100 semillas de un tipo de cereales (arroz, maíz, avena, trigo, etc.) y póngalas a germinar ofreciéndoles las condiciones adecuadas de sustrato, temperatura, humedad y aireación y luz. 4.2.2 A partir del tercer día de sembradas, empiece a observar los cambios que ocurren día a día tanto en leguminosas como en cereales (cada día efectúe la observación en 5 semillas de cada ensayo), repita el ejercicio durante el tiempo que sea necesario hasta que las plántulas tengan de 5-7cm de altura. Registre cada cambio en forma descriptiva y gráfica. Según sus propias observaciones establezca comparaciones sobre el desarrollo y morfología entre leguminosas, oleaginosas y cereales. 4.2.3

Haga un conteo del número de plantas que germinaron en cada ensayo e indique cuál fue el porcentaje de germinación, tenga en cuenta que el número de semillas retiradas y utilizadas como objeto de observación deben ser descartadas dentro de sus cálculos.

4.2.4

Compare sus resultados con los de los demás grupos y plantee conclusiones.

4.2.5

Durante la germinación identifique tanto en leguminosas y oleaginosas como en los cereales las siguientes estructuras, dibújelas y haga una descripción de cada parte identificada.

Leguminosas: Testa, hilo, micrópilo y endospermo, eje embrionario, plúmula o épicotilo, nudo cotiledonar, radícula, hipocótilo, y cotiledones.

Cereales: Pericarpio endospermo.

(envoltura),

aleurona,

radícula,

escutelo,

plúmula,

4.2.6 Consulte sobre la naturaleza y función del ácido giberélico, de las auxinas y sobre la función bioquímica del embrión, la aleurona o endospermo proteico y el endospermo amiláceo durante la germinación. 4.3

Prueba de vigor

4.3.1 Elija con su grupo de trabajo una prueba de vigor directa y una indirecta y aplíquela a un número no menor de 20 semillas de un mismo tipo y variedad, haga tres réplicas por prueba (se deben considerar idénticas variables para cada replica). Para las replica elija semillas de la misma especie y variedad pero de diferente lote (ejemplo: el fríjol bola roja comprado en tres sitios diferentes). Siga la metodología descrita en la introducción para las pruebas seleccionadas. 4.3.2 Registre gráficamente el crecimiento (cada tres días) durante el tiempo que dura el ensayo y establezca el respectivo coeficiente de correlación (crecimiento Vs tiempo), igualmente registre el número de hojas (promedio) por plántula contra el tiempo que dura el ensayo. Compare los valores obtenidos entre replicas y saque conclusiones. 4.3.3 Iniciada la germinación haga observaciones del desarrollo físico y apariencia de las plántulas en cada replica y establezca conclusiones. 4.3.4 Tabule y grafique todos los datos registrados y finalmente analice críticamente los resultados obtenidos. Que conclusiones puede plantear. 4.3.5 Investigue acerca de los principales factores que afectan el vigor de las semillas y que fueron enunciados en la introducción de la presente guía. Especificaciones varias    

Elija semillas cuyas características permitan un buen grado de confiabilidad para la prueba. Proporciónele a la semilla las condiciones ambientales, biológicas y de sustrato apropiadas, que le permitan medir los parámetros a evaluar. El monitor del área hará observaciones frecuentes sobre el seguimiento de su práctica y verificará su ejecución. Presente informe final de la práctica pasados 35 días contados a partir del momento del montaje del ensayo.

BIBLIOGRAFIA AGUIRRE R., PESKE T. S., 1.992. Prueba de tetrazolio en “Manual para el beneficio de semillas”, Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT. BECK, J.M., 1969. Systems for controlling relative humidity and temperature. Proceedings, short course for seeds men, seed technology laboratory, Mississippi State University, Mississippi State. Centro internacional de Agricultura Tropical (CIAT), 1983. Desarrollo y morfología de la semilla. Guía de estudio. Cali, Colombia. GARAY, A. y Col, 1992. Tecnología poscosecha para pequeñas empresas de semillas. Centro internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Cali, Colombia. SÁNCHEZ, D. 1991. “Vigor de las Semillas”, trabajo presentado en el primer curso FAO/ Noruega en Tecnología de Semillas de Cultivos de la Zona Andina. Quito, Ecuador. www.puc.cl/sw educ/cultivos legumino/frejol/vainas.htm...