EFECTO DEL ACONDICIONAMIENTO HÍDRICO Y OSMÓTICO …

EFECTO DEL ACONDICIONAMIENTO HÍDRICO Y OSMÓTICO SOBRE LA CALIDAD DE

SEMILLAS Y PLÁNTULAS DE GRANADILLA (PASSIFLORA LIGULARIS JUSS.)

YAËL NAITHY ESCOBAR CORTÉS

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

FACULTAD DE CIENCIAS

CARRERA DE BIOLOGÍA

Bogotá D.C.

Noviembre 2011




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Ingrid Schuler

Facultad de Ciencias

Decana académico

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Andrea Forero


Directora carrera de Biología.




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Claudia Ramírez

Unidad de biotecnología Vegetal


Directora de tesis

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Gerardo Moreno

Profesor Universidad Javeriana


Jurado de tesis

NOTA DE ADVERTENCIA

Artículo 23 de la Resolución N° 13 de julio de 1946: “La universidad no se hace responsable por

los conceptos emitidos por sus alumnos en sus tesis de grado”

RESUMEN

Objetivo. Se evaluó el efecto del acondicionamiento hídrico y osmótico en la calidad de las semillas y

plántulas de granadilla (Passiflora ligularis Juss). Materiales y métodos. Los frutos de granadilla

fueron colectados en el departamento del Huila, vereda Belén y municipio La argentina, de dos

procedencias distintas, L1 y L2. Se llevaron a laboratorio para caracterizarlos morfológica y

fisiológicamente a través del peso, longitud, diámetro, madurez (°Brix) y número de semillas por fruto.

Se extrajeron sus semillas a las que se les midieron distintos parámetros de calidad. Éstas se sometieron

a acondicionamientos con KNO3 (-0,5 y -1 MPa), NaCl (-0,3 y -0,6 MPa), Polietinelglicol 8000 (-0,8

MPa) y acondicionamiento con agua destilada. Se realizó un test de germinación a 25°C, con

fotoperiodo y humedad controlada. Con las semillas germinadas se calcularon los índices GC, R50,

R50‟, GRI, VP, VG y GMD y para evaluar el crecimiento y desarrollo de las plántulas se midió RPF,

AFE, RMR y RAF en vivero. Resultados y discusión. El acondicionamiento osmótico con PEG en

oscuridad y KNO3 tuvo mejores efectos sobre el GC y VP para las semillas de L1 y L2

respectivamente. En las plántulas los mismos tratamientos tuvieron los mejores resultados en las

mismas procedencias. Conclusiones. Se concluyó que las semillas de la procedencia L1 presentan

mejor calidad fisiológica que las semillas de la procedencia L2 y que los tratamientos con PEG y KNO3

promovieron la germinación y el crecimiento de plántulas de granadilla con respecto al control.

Palabras clave: Fisiología de semillas, viabilidad, vigor, contenido de humedad, °Brix, Pasifloras,

acondicionamiento osmótico, acondicionamiento hídrico.

INTRODUCCIÓN:

Passiflora es el género más importante de la familia Passifloraceae, que cuenta con aproximadamente

520 especies. Es originaria de américa y se distribuye en regiones tropicales y subtropicales desde el

nivel del mar hasta los 3000 msnm (Tangarife et al., 2009).

En Colombia se han inventariado 164 especies (Ocampo et al., 2007), de las cuales 58 se consideran

endémicas a pesar de que algunas de ellas ya están extintas (Tangarife et al., 2009). La mayoría de

cultivos se encuentran en zonas cálidas o templadas aproximadamente de 400 a 2000msnm (Tangarife

et al., 2009). Las especies más cultivadas son P. mollissima (curuba), P. cuadrangularis (badea), P.

edulis sims (gulupa), P. esdulis (maracuyá) y P. ligularis (granadilla) (Pinzón et al, 2007; Salazar,

2000). Siendo éstas dos últimas las más importantes a nivel comercial (CEPASS, 2007; Galindo y

Mazorra, 2010).

La granadilla, Passiflora ligularis Juss., es cultivada desde Argentina hasta México. Es una planta de

hábito trepador, hojas alternas, acorazonadas y de margen liso. Posee raíces poco profundas, flores

campanuladas, sépalos y pétalos blancos, una corona morada con líneas blancas y fruto en baya con

cubierta dura (Galindo y Mazorra, 2010). Goza de una alta variabilidad genética debido a la

polinización cruzada, lo que dificulta la clasificación de sus variedades. Sin embargo a nivel comercial

se conocen distintos tipos: Criolla, Pecosa, Valluna y Urrao. Estas varían en características de forma,

tamaño, llenado del fruto y el lugar donde son cultivadas (Rivera et al., 2002).

Aunque ésta especie puede reproduce sexual y asexualmente, los productores prefieren la propagación

sexual debido a que permite una mejor vida productiva del cultivo con plántulas más vigorosas. Esto

facilita la obtención de la cosecha y aumenta la rentabilidad (Rivera et al., 2002). Esta preferencia

implica la utilización del mejor material de siembra posible (Mantorani et al., 2000).

La calidad del material de siembra está dada su madurez fisiológica, el vigor máximo y su viabilidad,

factores que afectan la germinación (Mantorani et al., 2000; Bewley, 1997). La germinación de la

semilla requiere, estar viva, condiciones ambientales adecuadas, superación de la dormancia y ausencia

de agentes patógenos (Doria, 2010). Estos factores están asociados con las características físicas y

genéticas de las semillas de cada especie (Schmidt, 2000; Gonzáles y Rossi, 2006).

Las semillas de Passiflora ligularis Juss se caracterizan por una dormancia prolongada y una

germinación irregular (Romero, 2000). Para solucionar este problema suelen aplicarse tratamientos de

acondicionamiento de semillas („primings’) que promueven una maduración fisiológica más uniforme

(ISTA, 2006). Estos tratamientos incrementan la velocidad, la sincronización y el porcentaje de la

germinación, lo que se traduce en plántulas más vigorosas que facilitan el establecimiento del cultivo

(Varier et al., 2010).

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del acondicionamiento osmótico e hídrico, sobre la

calidad de las semillas y plántulas de Passiflora ligularis Juss, con base en parámetros de germinación

de semillas y crecimiento de plántulas.

Los frutos fueron colectados en el departamento del Huila, muinicipio La Argentina y vereda de Belén,

en dos procedencias distintas, finca La Cabaña (L1) y finca La Laguna (L2) (1900 msnm) a 1900

msnm. Los mismos fueron trasladados a la Pontificia Universidad Javeriana, Laboratorio de fisiología

animal para el tratamiento morfométrico de los frutos y fisiológico de sus semillas.

JUSTIFICACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Las semillas de granadilla (Passiflora ligularis Juss.) se caracterizan por una germinación irregular y

dormancia extensa debido a la barrera física que su cubierta dura impone. Dicha característica propia

del genero pasiflora afecta negativamente la velocidad y uniformidad de la germinación (Romero,

2000) que son parámetros fundamentales con los que se establece la calidad del material de siembra

(Salazar, 2000).

La producción de frutos comestibles a nivel comercial, depende en gran medida de la calidad del

material de siembra. Dicha calidad está determinada por factores que se presentan de manera

heterogénea, como lo son la madurez fisiológica, viabilidad, vigor y contenido de humedad de las

semillas (Cardona et al., 2005; Scmidt, 2000).

El género Passiflora tiene gran importancia comercial en Colombia, debido a su amplia distribución del

cultivo y demanda en el mercado. El cultivos de Granadilla (Passiflora ligularis Juss) tiene una

rentabilidad de 38.62% y ganancias por hectárea de $18.779.506 cada 4 años, superior a la de

Maracuyá (Passiflora edulis) y Cholupa (Passiflora maliformis) con rentabilidades de 31.13% y

29.47% respectivamente. Actualmente, la granadilla ocupa el segundo lugar como producto de

exportación después del maracuyá (CEPASS, 2007).

Profundizar en el conocimiento acerca de la fisiología de semillas de Passiflora ligularis Juss permite

establecer protocolos enfocados a la certificación del material de siembra como producto comercial, así

como al refinamiento del manejo dado en las etapas de almacenamiento, cultivo y producción de esta

especie. Esto último es de gran relevancia teniendo en cuenta que la presencia de plagas, enfermedades

y el descenso del rendimiento en los cultivos en general, es proporcional a la calidad de las semillas

(Doria, 2010).

MARCO TEÓRICO

La semilla:

Es una estructura de propagación y reproducción sexual producto de la fecundación, que permite la

reorganización del material genético y el aumento de su variabilidad, otorgando a la planta

características para enfrentarse al medio ambiente (Salazar, 2000).

Maduración de la semilla:

El proceso de maduración inicia con la formación del embrión, el tejido de reserva y la testa de la

semilla. Finaliza con la etapa de desecación que indica el alcance de la madurez fisiológica y su

máximo peso seco. Durante éste proceso se sintetizan proteínas, lípidos, azúcares, enzimas del ciclo de

Krebs para la producción de ATP y hormonas para la germinación y emergencia de la radícula

(Schmidt, 2000; Bewleyl, 1997). El proceso de maduración de la semilla sucede simultáneamente con

la del fruto (Pinzón et al, 2007).

Desecación de la semilla:

Es la etapa en la que ocurre una pérdida de agua, aumenta la concentración de solutos dentro de las

células, disminuye la síntesis de moléculas de almacenamiento y se activa el metabolismo de expresión

de genes. Con esta etapa concluye el proceso de maduración y la semilla entra en dormancia (Agelovici

et al., 2010). Esto se relaciona con el contenido de humedad de las semillas, que es inversamente

proporcional a su madurez. Dependiendo del contenido de humedad principalmente, las semillas

pueden ser ortodoxas o recalcitrantes. En el primer caso las semillas soportan bajos contenidos de

humedad sin dejar de ser viables (5-10%). Por el contrario, las recalcitrantes tienen baja tolerancia a la

desecación (25-30%) (Schmidt, 2000). Las semillas del género pasiflora se consideran ortodoxas, sin

embargo la tolerancia a la deshidratación es diferente en cada especie. Por ejemplo, las semillas de

maracuyá, soportan un 11% de humedad sin que su viabilidad se vea afectada, mientras que las de

granadilla soportan hasta un 9%, lo que significaría que muestran un comportamiento más ortodoxo que

las de maracuyá (Ospina et al., 2000).

Dormancia:

Es un estado de latencia que evita que la semilla germine. Puede deberse a los siguientes factores: 1°.

La acción mecánica y física de la cubierta que restringe la entrada de agua, el intercambio gaseoso y

actúa como barrera evitando la emergencia de la radícula; 2°. La inactividad metabólica del embrión

(Balaguera et al., 2010); 3°. La inmadurez fisiológica del embrión (dormancia primaria); y 4°.

Condiciones ambientales desfavorables (dormancia secundaria) (Bewleyl, 1997).

Vigor:

El vigor es la suma de características basadas en la capacidad de las semillas para germinar y producir

plantas sanas que puedan enfrentarse a las condiciones que el medio presente. En una semilla vigorosa

la actividad fisiológica es alta, por lo que tiene mayor capacidad para germinar. Este parámetro de

calidad seminal aporta información acerca de la integridad de las membranas de la semilla (Murcia et

al., 2001) y es media, entre otras, con conductividad eléctrica (ISTA, 2006).

El vigor, también da información acerca de la respuesta de las semillas a distintos acondicionamientos

(“priming”). La tasa de germinación de semillas poco vigorosas puede verse mejorada con la aplicación

de éstos tratamientos y las semillas vigorosas tienen una respuesta germinativa aún mejor frente a éstos.

Por lo que algunos autores recomiendan su uso (Nascimento y Souza de Aragão, 2004).

La germinación:

Es el proceso que ocurre entre la toma de agua de la semilla y la protrusión de la radícula. Durante ese

período, ocurren eventos como la hidratación de proteínas, cambios estructurales celulares, activación

de la respiración del embrión, síntesis de macromoléculas y elongación celular (Doria, 2010).

La germinación ocurre en tres etapas: imbibición, activación del metabolismo y crecimiento del

embrión. En la primera hay una absorción rápida de agua; en la en la segunda, se activa la respiración

del embrión y en la última, inicia la elongación de la radícula, junto con la activación fisiológica del

embrión y la ruptura de su cubierta (Bewley et al., 1997).

Calidad de la semilla:

Está asociada al vigor de las semillas, las características genéticas de las mismas y su respuesta a las

condiciones ambientales. Para que una semilla sea de buena calidad debe ser genuina (de la especie o

cultivar deseado), pura (libre de otras semillas), sana (libre de plagas y enfermedades), viable (viva y

capaz de germinar) y vigorosa (capacidad para producir plantas sanas) (Doria, 2010).

El componente genético en la calidad de semillas depende en gran medida del proceso de selección de

material de siembra en campo, el cual es azaroso en algunas especies debido a la falta de conocimientos

y criterios para la selección (Pinzón et al., 2007).

Acondicionamiento de semillas (“primings”):

Son técnicas de hidratación de semillas con base en diferenciales de potencial osmótico entre la semilla

y el medio que la rodea (Faroog et al., 2006; Ghassemi-golezani, 2008). Con estos tratamientos se ha

conseguido un mayor porcentaje y uniformidad de la germinación, mejor establecimiento del cultivo y

aumento de biomasa de las plántulas (Retamal y Durán, 1998). Los acondicionamientos (“primings”)

más comunes son el acondicionamiento hídrico y el osmótico. En el primero se consigue una

hidratación no controlada de las semillas, debido a que son sumergidas en agua. Por el contrario, en el

acondicionamiento osmótico, la hidratación es controlada y las semillas son sumergidas en diferentes

soluciones con distintas concentraciones de agentes osmóticos (Faroog et al., 2006). Estas técnicas han

logrado óptimos resultados en especies como: la lenteja (Lens culinaris Medik) en agua, el Tomate

(Solanum lycopersicum) y el Espárrago (Asparagus officinalis) con Polietilen glicol (PEG-8000) a -0.8

MPa de presión osmótica; el Raigrás italiano (Lolium multiflorum) y el Sorgo (Sorghum bicolor) con

PEG-8000 al 20% y 10°C. Resultando en un aumento del porcentaje y tasa de germinación, del

rendimiento general del cultivo y la producción de materia seca (Pill et al., 1991; Hur, 1991; Ghassemi-

golezani et al., 2008).

Antecedentes investigativos en Passifloras:

Brasil ha realizado variedad de investigaciones en maracuyá evaluando el efecto de la temperatura, días

después de la siembra, envejecimiento acelerado, entre otras sobre la calidad fisiológica de las semillas

(Fernandes y Nakagawa, 2005; Almeida et al., 2006; Ferreira et al., 2007). En Colombia, se han

encontrado pocos trabajos en algunas universidades, mayormente relacionados con el Maracuyá

(CEPASS, 2007). También se encuentran algunos estudios en granadilla y gulúpa (Cárdenas, 2011;

Pinzón et al., 2007). En la Pontificia Universidad Javeriana se han realizado trabajos de grado

relacionados con el acondicionamiento de semillas, otros factores como la procedencia, el grado de

madurez de los frutos y factores físicos y químicos que afectan la germinación en distintas especies

(Romero, 2000; Salazar, 2000; Peña, 2005).

Características agroecológicas de Passiflora ligularis Juss.:

La temperatura óptima para el cultivo de granadilla esta entre 18-20°C, ya que por debajo de este rango

se obtiene un crecimiento lento y baja producción. Temperaturas superiores generan estrés hídrico y un

mayor requerimiento de agua y fertilizantes. Sin embargo para la polinización la temperatura ideal está

entre 20-22°C ya que ésta facilita el vuelo de polinizadores, aspecto crucial para la granadilla. Una

humedad relativa de 60-80% es recomendable para la polinización y la regulación de la transpiración.

En cuanto a la altura, la especie crece entre 1700-2500 msnm (Rivera et al., 2002; Galindo y Mazorra,

2010). La precipitación por su parte, debe estar distribuida a lo largo del ciclo de vida las plantas,

debido a su importancia en etapas como el llenado de frutos, la formación de yemas florales y la

fecundación. Por otro lado la intensidad de la luz influye en los °Brix, tamaño del fruto y su calidad en

general (Rivera et al., 2002).

OBJETIVOS:

General:

Evaluar el efecto del acondicionamiento osmótico e hídrico sobre la calidad de las semillas y plántulas

de granadilla (Passiflora ligularis) de dos procedencias distintas

Específicos:

Evaluar el efecto de distintos tipos de agentes y potenciales osmóticos sobre la germinación de

semillas y el crecimiento de plántulas de granadilla (Passiflora ligularis Juss.)

Evaluar la calidad de las semillas con base en parámetros de germinación y de calidad de las

mismas

Evaluar la calidad de las plántulas con base en índices de crecimiento y desarrollo de las mimas

Comparar la calidad de semillas y plántulas entre las procedencias estudiadas

METODOLOGÍA Y DISEÑO EXPERIMENTAL

Metodología:

Toma de la muestra:

Las semillas se obtuvieron a partir de frutos de granadilla colectados en la vereda Belén, municipio La

Argentina, departamento del Huila. Se colectaron 42 frutos de la procedencia L2 (finca La Laguna) y 46

frutos de la L1 (La Cabaña). Se escogieron frutos maduros (75% amarillas-25% verde) de plantas sanas

(Rivera et al., 2002). Estos fueron llevados al laboratorio para su tratamiento.

Información del cultivo:

Se recogió información acerca del manejo cultural de cada una de las procedencias. Tales como: la edad

del cultivo, vida útil, información de riego, fertilizantes aplicados, tipo de poda, control de plagas y

enfermedades, selección de material de siembra y plagas o patógenos presentes en el cultivo (Villegas,

2011).

Morfometría de los frutos:

Se midió el peso, la longitud y el diámetro de frutos maduros con ayuda de una balanza analítica y un

calibrador digital respectivamente (Ramírez et al., 2008).

Grados Brix (azúcares disueltos): Se procedió a la extracción de la pulpa y se midieron los grados Brix

a una temperatura de 20°C. Estos son medidos con un refractómetro e indican el grado de madurez del

fruto a través del porcentaje de sacarosa. El valor típico de °Brix para granadilla es de 14, 21° (Medina

y Lobo, 2004), no obstante, cuando el fruto llega a 13,4°Brix, se considera maduro (Rivera et al., 2002).

Secado:

Las semillas, fueron secadas sobre papel Kraft a 20°C. Se les retiró el arilo con ayuda de unas pinzas y

los restos fueron quitados con un angeo. Se realizó un conteo de semillas por fruto (Villegas, 2011).

Escarificación: Se realizó una escarificación mecánica en un solo costado con ayuda de una lija de agua

de 320 grados para la prueba de viabilidad (Villegas, 2011).

Viabilidad:

Esta prueba topográfica indica en qué zonas de la semilla se produce una reducción del tetrazolio en la

que éste acepta hidrógenos de la deshidrogenasa, produciendo una coloración rojiza en el tejido vivo

(ISTA, 2006). Una semilla se considera viable si su embrión está teñido en un 70% como mínimo

(Vadillo et al., 2004). Se realizó una prueba topográfica con Tetrazoilo (2,3,3 trifenil tetrazolio cloruro)

al 1% con 4 repeticiones de 25 semillas escarificadas e imbibidas en cajas de germinación a 25°C en un

fitotrón. Se pusieron en frascos cubiertos con papel aluminio junto con la solución de Tetrazolio a la

misma temperatura durante de cuatro días. Una vez las semillas se tiñeron, se frenó la reacción de

Tetrazoilo con agua desionizada y destilada. Por último se realizaron cortes longitudinales en las

semillas para observar los patrones de viabilidad y establecer el porcentaje de la misma. Lo anterior se

realizó con ayuda de un estereoscopio. Esta prueba fue realizada antes y después de la aplicación de los

tratamientos.

Medición de contenido de humedad:

Se colocaron cuatro repeticiones de 25 semillas en un medidor OHaus (MB45) considerando un peso

mínimo de 0.5 g. La prueba se realizó durante 20 minutos a 100°C llevando registro del peso fresco

inicial, peso seco final, contenido de sólidos y porcentaje de humedad (ISTA, 2006).

Curva de imbibición: Se pusieron a imbibir 100 semillas escarificadas y 100 no escarificadas en

bandejas plásticas sobre cuatro capas de papel de germinación. Este se humedeció con agua destilada y

desionizada. Se registró el peso fresco de las semillas cada hora durante 15 horas hasta que los valores

se estabilizaron. Con los datos obtenidos se estableció una curva de imbibición (ISTA, 2006; Ramírez et

al., 2008).

Acondicionamiento osmótico e hídrico:

Se usaron 4 repeticiones de 25 semillas para cada tratamiento más el control. La aplicación de los

tratamientos se realizó por inmersión en distintas soluciones dentro de frascos de vidrio y puestas en

agitador a 120 rpm durante 48 horas. Las soluciones utilizadas fueron: NaCl (-0,3 MPa y -0,6 MPa),

KNO3 (-0,5 MPa y -1 MPa), polietilin glicol 8000 (PEG 8000) al -0,8 MPa, agua destilada-desionizada

y ausencia de solución en el control. Pasadas las 48h, las semillas se introdujeron en desecadores de

vidrio con gel de sílica hasta lograr su contenido de humedad inicial.

La nomenclatura utilizada para el análisis de los tratamientos fue la siguiente:

A1: KNO3 -1 MPa; A2: KNO3 -0,5 MPa; B1: NaCl -0,3 MPa; B2: NaCl -0,6 MPa; C: PEG -0,8 MPa;

E: Acondicionamiento hídrico; D: Control. El tratamiento C fue trabajado en oscuridad tanto en el

momento del acondicionamiento como en la prueba de germinación, cubriéndolo totalmente con papel

aluminio.

Prueba de germinación:

Este ensayo se realizó en bandejas plásticas y sobre papel de germinación. Las semillas se colocaron en

el fitotrón a 25°C con fotoperiodo y humedad relativa controlados (Rivera et al., 2002). Se aplicó

fungicida Mancozeb (metil-N-(metoxiacetil)-N-(2,6-xilil)-D-alaninato) al 1%. Se realizó un conteo

diario del número de semillas germinadas (ISTA, 2006). Se usaron 1400 semillas en total para esta

prueba.

Evaluación de la germinación:

Con el número de semillas germinadas se calcularon los siguientes índices:

GC (Capacidad de germinación): porcentaje de semillas germinadas con respecto al número de semillas

puestas a germinar; R15 (Velocidad de germinación): días necesarios para la germinación del 15% del

total de semillas germinadas.; R50‟ (Índice de tasa de germinación): velocidad de germinación en

relación al día en el que el 50% del total de semillas germinan asociado al día final de la observación;

GRI (Tasa de germinación): velocidad de la germinación asociada al número total de semillas en un

tiempo dado; VP (Valor pico): tasa de germinación expresada por el valor que resulta de la división de

las semillas germinadas acumulado en el número de días; GMD (Germinación media diaria):

germinación de semillas en cada día; VG (Valor de germinación): GMD*PV (Escribá y Laguna, 2006;

Tamayo et al., 2010).

Prueba vigor:

El vigor se estableció por el método de conductividad eléctrica. Cuatro repeticiones de 25 semillas cada

una, fueron puestas a imbibir en bandejas de germinación con 300 ml de agua destilada y desionizada

durante 40 minutos, con el fin ajustar el contenido de humedad, el cual debe superar el 10% según los

parámetros del ISTA (2006). Lo anterior se realizó a partir de la siguiente ecuación:

Peso de la sub-muestra a = (peso inicial) * (100-contenido de h. inicial)

10% de contenido de humedad (100 – el contenido de humedad deseado)

Las semillas se colocaron en tubos falcon forrados con papel aluminio con 50 ml de agua destilada y

des ionizada durante 24 horas a 25°C en un fitotrón (Labline). Los tubos fueron agitados

periódicamente. Por último con un conductímetro digital se midió la conductividad del agua de cada

tubo. El valor de referencia del tubo control (agua desionizada sin semillas) fué de 2,11 mS y el vigor

se calculó a partir de la siguiente fórmula:

Lectura de la conductividad (µScm-1

)-lectura del agua = Conductividad (µScm-1

g-1

)

Peso (g) de la repetición

Etapa de vivero:

A medida que las semillas germinaban en cada tratamiento se fueron trasladando al invernadero y se

sembrando en turba húmeda. Posteriormente se tomó un muestreo de 10 plántulas por tratamiento

después de 30 días. Se les tomaron medidas no destructivas y destructivas de las plántulas con el fin de

calcular índices que permitieran evaluar su crecimiento y desarrollo.

Medidas destructivas y no destructivas:

Peso seco (g): Se separaron los órganos de cada plántula y se empacaron en bolsas de papel para

introducirlas en un horno a 60°C por 72 horas. Cada órgano se pesó en una balanza digital; Número de

hojas: Se contó el número de hojas de cada una de las plántulas muestreadas; Altura total (cm): Se

midió la longitud desde el cuello de la raíz hasta el meristemo apical del tallo; Longitud de la raíz (cm):

Se midió la longitud desde el cello de la raíz hasta el meristemo apical de la raíz; Área foliar (cm2): Se

midió por medio de un medidor de área foliar LI-COR (Tamayo et al., 2010).

Índices de desarrollo y crecimiento:

Con las medidas anteriores ser aplicaron los siguientes índices: RPF (Relación peso foliar): Relación

entre el peso seco de las hojas y el peso seco total; AFE (Área foliar específica): Relación entre el área

foliar y el peso seco de las hojas; RMR (Relación peso radical): Relación entre el peso seco de la raíz y

el peso seco total; RAF (Relación e área foliar): Relación entre área foliar y el peso seco total de la

planta (Tamayo et al., 2010).

Diseño experimental:

Se trabajó con un diseño completamente al azar con un arreglo factorial 7x2. Los factores de diseño

fueron los tratamientos pre germinativos (siete tratamientos) y la procedencia (L1 y L2). Para la etapa

semillero la variable respuesta fue el número de semillas germinadas, la unidad de respuesta cada

semilla y la unidad de muestreo cada caja de germinación. Para la etapa de vivero las variables

respuesta fueron el peso seco (g), el número de hojas, la longitud del tallo (mm), longitud de la raíz

(mm) y el área foliar (cm2). La unidad de respuesta fue cada plántula y la de muestreo cada bandeja de

germinación. Las variables respuesta para ambos casos fueron usadas para calcular los índices de

germinación y crecimiento en cada caso.

Los resultados fueron trabajados con el programa SPSS 18 y se analizaron con el fin de determinar si

los mismos se ajustaban a los principios de estadística paramétrica.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Parámetros morfométricos:

Los frutos de mayor tamaño fueron los de la procedencia L1, teniendo un valor superior en °Brix y en

peso (tabla 1).

A medida que el fruto madura su nivel de azúcares aumenta debido al desdoblamiento de las reservas de

carbono y a la translocación de sacarosa desde las hojas. El fruto de granadilla se considera maduro

cuando alcanza valores de 13,21°Brix (Rivera et al., 2002). Dicha madurez se relaciona con la madurez

fisiológica de las semillas (Pinzón et al., 2007; Ramírez et al., 2008), por lo que se puede inferir que las

semillas de la procedencia L1 tienen una mayor madurez fisiológica que las de la L2 (tabla 1).

Tabla 1. Morfometría de frutos

Procedencia Peso gr Diámetro (mm) Largo (mm) ° Brix No Semillas

L1 121,499 69,697 81,920 13,065 266,043

L2 100,947 64,887 70,928 9,262 240,381

Contenido de humedad:

En ésta prueba se puede ver que la procedencia L1 tiene menor contenido de humedad pero mayores

valores de porcentaje de sólidos, peso final y peso inicial(tabla 2).

Con base en esto y considerando un mayor valor en los °Brix (tabla 1) por parte de los frutos de la

procedencia L1, se sugiere que éstas tienen mayor madurez fisiológica que la procedencia L2. Esto

teniendo en cuenta que el contenido de humedad está asociado con el proceso de maduración de las

semillas y más específicamente con su última etapa conocida como desecación, en la cual se presenta

pérdida de agua y aumento de solutos que conllevan a que la semilla alcance su máximo peso seco

(Bewley, 1997). Esta etapa también se relaciona con el aumento de la presión osmótica asociada al

incremento de azucares en la pulpa a medida que el fruto madura (Schmidt, 2000).

Por otro lado y con base en los resultados, estas semillas presentan un comportamiento tipo ortodoxo,

debido a que poseen humedad cercana al 5%. Sin embargo, según Ospina y colaboradores (2000) las

semillas de granadilla soportan solo un 9% de desecación en almacenamiento, por lo que estarían más

cercanas a una clasificación intermedia (Cárdenas, 2011).

Tabla 2. Contenido de humedad de la procedencia L1 y L2

Procedencia

Peso inicial

(g)

Peso final

(g) % Solidos

%

Humedad

L1 0,74 0,698 94,313 5,738

L2 0,646 0,606 93,808 6,193

Diferencia 0,094 0,083 0,505 0,455

Curva de imbibición:

En las figuras 1 y 2 se observa una curva de imbibición de semillas escarificadas y no escarificadas para

las dos procedencias. En la procedencia L2 el peso fresco de las semillas comenzó a estabilizarse en la

séptima hora (figura 2), mientras que en la procedencia L1 se estabilizó alrededor de la octava hora

(figura 1). Sin embargo las diferencias no son notorias entre las curvas de las dos procedencias, lo que

se asocia con sus porcentajes de humedad , que solo tienen un 0,455% de diferencia (tabla 2). También

es evidente que las semillas escarificadas y las no escarificadas se estabilizaron al mismo tiempo en

ambas procedencias (figura 1 y 2).

Las semillas de la procedencia L2, obtuvieron también un mayor porcentaje de humedad (tabla 2) a

diferencia las de L1. Confirmando el hecho de que las semillas de la procedencia L1 tienen una mayor

madurez fisiológica.

Por otro lado, en las figuras 1 y 2 se observa el comportamiento de la imbibición y de las primeras

fases de la germinación. Durante las primeras tres horas, las semillas absorbieron rápidamente agua,

debido a su bajo potencial hídrico (Ψw), tal como ocurre en la primera fase de la imbibición. Luego, la

entrada de agua es más lenta debido al aumento del Ψw en las semillas, lo que coincide también con la

estabilización del peso fresco y con la activación del metabolismo en la semilla. En este punto se

completan las dos primeras fases de la imbibición. Posteriormente aumenta la entrada de agua y la

elongación celular comienza; ésta fase no es visible en las figuras 1 y 2 (Bewley, 1997; Romero, 2000).

Estos resultados difieren de los encontrados en P. mollisima cuya estabilización del peso fresco de la

semilla ocurre entre las 12 y 15 horas según Ramírez y colaboradores (2008) y a las 11 horas según

Salazar (2000). Aproximadamente cuatro horas después de la estabilización del peso fresco de las

semillas de granadilla para este experimento. En P. ligularis se ha encontrado una estabilización entre la

hora 9 y 11 (Salazar, 2000), semejante a lo obtenido en este trabajo.

Figura 1. Curva de imbibición de semillas de frutos de la procedencia L1

Figura 2. Curva de imbibición de semillas de frutos de la procedencia L2

Prueba de vigor:

Las semillas más vigorosas pertenecen a la procedencia L1 (156,030 mS cm -1

g -1

) (tabla 4), mostrando

una menor lixiviación de electrolitos por parte de las membranas internas de las semillas, una mejor

integridad de las mismas y por lo tanto un potencial fisiológico para germinar mayor que el de la

procedencia L2 (ISTA, 2006).

Estas lecturas de conductividad eléctrica resultan altas en comparación con especies del género como

Passiflora edulis f. flavicarpa (maracuyá) con lecturas desde 52 a 60 S.cm-1.g-1(Villegas, 2011) y

otras especies como Cucurbita pepo L. (calabacín), cuyas lecturas van desde 38 a 84 S.cm-1.g-1 (Dutra

y Veira, 2006). Lo que sugeriría una mayor lixiviación de electrolitos en semillas de granadilla a

comparación con las especies nombradas. Sin embargo, se debe tener en cuenta que el vigor varía según

el cultivar estudiado, la calidad del mismo y por supuesto la especie (Nascimento y Souza de Aragão,

2004).

Con base en las lecturas de °Brix, el contenido de humedad, la curva de imbibición y el vigor de las

semillas de L1, se sugieren que las mismas son más maduras fisiológicamente en comparación con las

semillas de L2.

Tabla 4. Prueba de conductividad eléctrica (vigor)

Procedencia Conductividad mS cm -1

g -1

L1 156,030

L2 162,402

Prueba de viabilidad:

Ambas procedencias tuvieron porcentajes de viabilidad cercanos al 50% (L1: 52% de semillas viables

y L2: 51%) (ANEXO 1). Sin embargo, se observó una disminución de la viabilidad después de la

aplicación de los tratamientos (viabilidad final). Las semillas no germinadas tuvieron un 10 y 8% de

viabilidad final para las procedencias L1 y L2 respectivamente. Lo anterior sugiere que el porcentaje de

viabilidad final impidió que la germinación estuviera cercana al 50% esperado después de la aplicación

de los tratamientos. Esto puede estar relacionado con un posible efecto tóxico tanto de los agentes

osmóticos como de su potencial sobre el embrión, debido a que a media que el potencial osmótico es

más negativo (mayor concentración del agente osmótico), los iones de las sales utilizadas penetran al

embrión, en ocasiones dañándolo y causando una disminución de su viabilidad que afecta

negativamente el vigor (Sánchez et al., 2007). Esto último puede verse reflejado en el hecho de que los

agentes osmóticos con potenciales menos negativos fueron los que tuvieron mayor valor en los índices

GC, VP y curva de germinación (figuras 4,5, 6 y 7).

Estudios anteriores con especies del género Passiflora mostraron diferentes tipos de relación entre

viabilidad y germinación: para Curuba (P. mollisima) observó una relación entre viabilidad y su

porcentaje de germinación, ambas cercanas al 80% (Ramírez et al., 2008); en Granadilla (P. ligularis),

la viabilidad del 80% se relacionó con una germinación cercana al mismo porcentaje (Cárdenas,

2011) y en Maracuyá (P. edulis f. edulis) se sugirió que una viabilidad menor al 50%, no tuvo relación

con la germinación cercana al 100% (Villegas, 2011). Los resultados de este trabajo difieren de los

antecedentes mencionados, debido a que un porcentaje de viabilidad final bajo (10%-L1 y 8%-L2) se

relacionó con un porcentaje de germinación igualmente bajo (26, 28% para la procedencia L1 y 4,14%

para procedencia L2) (ANEXO 5).

En la figura 3, se observa los patrones topográficos con los que se determinó la viabilidad de las

semillas analizadas.

Figura 3. Patrones de viabilidad. a. No viable. b. Viable. 1. Cotiledones. 2. Radícula. 3. Endospermo.

1 1

2 2 3

3

b. a.

Prueba de germinación:

Modelo completamente aleatorizado:

Los principios de estadística paramétrica no se cumplieron (normalidad, Leven y diferencia entre

medias). Sin embargo se realizó una transformación con Ln que logró homogenizar algunos datos para

un análisis paramétrico con α= 0,05. La independencia entre tratamientos con datos paramétricos se

verificó con una prueba de Tukey (α=0,05) y los datos no paramétricos fueron analizados con una

prueba de Kruscal-Wallis y de Tukey modificado para constatar la independencia entre tratamientos

(α=0,05).

Comportamiento general de la germinación en cada tratamiento:

En las figuras 4 y 5 se puede observar el comportamiento de la germinación en las procedencias

analizadas para 70 días de observación. En ambas figuras se pueden observar los tratamientos que más

germinaron (C para L1 y A2 para L2), los que germinaron más rápido (C y A2 en L1 y L2) y los que

no germinaron (B2 para L1 y D y E para L2). Estos resultados se relacionan con los índices GC y VP

(figuras 6 y 7) cuyos valores mayores coinciden con los tratamientos mencionados.

En cuanto a la rapidez de germinación de los distintos tratamientos (figura 4 y 5) es posible notar que

los que germinaron primero, después del C, fueron aquellos cuyo potencial osmótico fue menos

negativo, lo que difiere de lo encontrado por Parera y Cantinffe (1994) citado por Sánchez y

colaboradores (2007), quienes manifiestan que potenciales osmóticos más negativos permiten una

germinación más rápida.

Por otro lado, a los 70 días después de la siembra ninguna de las procedencias completó su proceso

germinativo, ya que no se observó una curva sigmoidea típica de la germinación, ni hubo una

germinación cercana al total de semillas puestas a germinar (figuras 4 y 5) (Ramírez et al., 2008). Con

lo anterior se sugiere que ninguno de los lotes de semillas analizados cumplen con la germinación

comercial óptima cercana al 80% (Vieira et al., 2004), ni los parámetros mínimos de calidad fisiológica

para el establecimiento de un cultivo por parte de los productores (Doria, 2010).

Figura 4. Gráfico de germinación acumulada delas semillas de la procedencia L1.

Figura 5. Gráfico de germinación acumulada de las semillas de la procedencia L2.

Índice GC (Capacidad germinativa):

Se observa que la capacidad germinativa para L1 fue mayor en el tratamiento C (figura 6a). Para L2, la

misma fue mayor en el tratamiento A2 (figura 6b). En ambos casos el control ocupó el último lugar. Las

medias de los distintos tratamientos en ambas procedencias fueron significativamente diferentes, lo que

respalda el hecho de que el tratamiento C y el A2 fueran los mejores tratamientos para obtener una

mayor GC de las semillas en la procedencia L1 y L2 respectivamente (Tukey α=0,05). Lo anterior

significa que los acondicionamientos lograron un efecto positivo sobre la madurez fisiológica de las

semillas, consiguiendo un mayor porcentaje de germinación en los distintos tratamientos a diferencia

del control (Faroog et al., 2006; Ghassemi-golezani et al., 2008).

El hecho de que en la procedencia L1 el tratamiento C haya obtenido mejores resultados de GC (73)

(ANEXO 2), puede estar relacionado con que el polietinel glicol tiene ventajas sobre las sales

inorgánicas, ya que al ser un polímero inerte de alto peso molecular (PEG 8000) no entra a la semilla.

Esto genera el potencial osmótico necesario para que la semilla sea hidratada de modo controlado sin

afectar directamente al embrión. Además, puede relacionarse con el tiempo al cual las semillas fueron

sometidas a los demás osmoacondicionamientos, ya que cuando las semillas permanecen durante

mucho tiempo en contacto con estas soluciones, los agentes osmóticos entran al embrión causando

letargo temporal o daño permanente del embrión (Sánchez et al., 2007).

La condición de oscuridad en la que se manejó el tratamiento C, pudo ser otro factor que influyó en su

mayor valor de GC, ya que la luz blanca puede inhibir la germinación cuando ésta mantiene una alta

proporción de fitocromo en la forma activa (Pfr) (Marciel y Bautista, 1997), evidenciando un

comportamiento fotoblástico negativo. Éste fenómeno también fue encontrado por Cárdenas (2011) en

la misma especie. No obstante, lo anterior sugiere un cambio en el funcionamiento del sistema del

fitocromo (Takaki et al., 2001), ya que normalmente la forma Pfr promueve la germinación en la

presencia de luz (Marciel y Bautista, 1997).

En cuanto a L2, valores superiores en A2 (15) (ANEXO 3) pueden deberse a un efecto positivo de los

iones de KNO3 sobre el embrión. El ion K+ juega un papel importante en la turgencia de las células y

por lo tanto en la elongación de las mismas. Un aumento en la concentración de éste ión puede estar

relacionado con el crecimiento de la radícula. Por otro lado, se ha sugerido una relación entre el

aumento en la concentración de K+ y la actividad de la alfa amilasa, quien está asociada con un aumento

de azúcares reductores en las semillas, lo que permite una mejor germinación y crecimiento de la

plántula subsecuente (Faroog et al., 2006).

El índice GC es de especial importancia ya que le permite al agrónomo saber el porcentaje de semillas

que van a germinar en determinada accesión. Teniendo en cuenta que el promedio de GC para L1 es de

26,28 y de 4, 42 para L2 (ANEXOS 2 Y 3), es posible decir que estas semillas no cumplen la

germinación comercial adecuada, ya que ésta última según Vieira y colaboradores (2004) debe estar

alrededor del 80%.

Por otro lado los bajos porcentajes de geminación de ambas procedencias no pueden acuñarse

totalmente a la posible toxicidad de los tratamientos, debido a que los acondicionamientos de semillas

han tenido múltiples resultados positivos tanto en pasifloras (Cárdenas, 2011; Ferrari et al., 2008;

Ferreira et al., 2001 Villegas, 2011; Copete, 2011- trabajo no publicado) como en otras especies (Pill et

al., 1991; Hur, 1991; Elkoca et al., 2007; Neamatollahi et al., 2009; Ghassemi-golezani et al., 2008;

Sánchez et al., 2007; Magnitski y Ligarreto, 2007). De este modo, otros factores que pueden afectar la

germinación de las semillas pueden ser: 1. La diferencia en la calidad de las semillas dentro de una

misma planta; 2. La diferencia en la calidad de las semillas dentro del fruto y; 3. Una dormancia

secundaria en las semillas. En cuanto al primer factor, esas diferencias pueden deberse a la influencia de

la posición del fruto en la planta, ya que se ha visto en especies como la soya las semillas de los frutos

que se encuentran en la parte baja de la planta, presentan menor peso seco, menor porcentaje de

germinación y altas lecturas de conductividad eléctrica, que se relaciona con la cercanía de los frutos a

los órganos fuente a lo largo de planta madre (Illipronti et al., 2000).

En el segundo factor, la diferencia de calidad puede deberse a la posición de las semillas dentro del

fruto, relacionado también con el hecho de que las semillas más cercanas a la entrada de asimilados en

el fruto, pueden tener mayor llenado que las demás (Illipronti et al., 2000). Adicionalmente, la

formación de las semillas no ocurre al mismo tiempo (Schmidt, 2000), lo que hace que haya distintas

edades de las semillas y por lo tanto distintos periodos de llenado de las mismas dentro de un fruto

determinado (Illipronti et al., 2000).

El tercer factor (dormancia secundaria), pudo ser causado por la temperatura (25°C), que se relaciona

con el fitocromo y con la concentración y actividad de las giberelinas (GA), que son determinantes en la

germinación y que a su vez se ven afectados por la exposición de las semillas a la luz (Derkx y Karssen,

1993; Yamaguchi et al., 2004; Heschel et al., 2007). Cárdenas (2011) sugiere que una alternancia de

temperaturas promueve la germinación de ésta especie, en este caso los cambios de temperatura

promueven la ruptura de la latencia.

Figura 6. Incidencia de los tratamientos sobre el GC para ambas procedencias. a. L1. b. L2.

Índice VP (valor pico):

Este índice expresa la velocidad de germinación de las semillas (Tamayo et al., 2010). Posiblemente las

semillas de los tratamientos con menor velocidad de germinación sufrieron de una latencia inducida por

la temperatura (Cárdenas, 2011) y los agentes osmóticos, sin olvidar que también pudieron verse

afectadas por el efecto de los mismos sobre la viabilidad y el vigor (Sánchez et al., 2007; Cárdenas,

2011).

El mayor valor de PV lo obtuvo nuevamente el tratamiento C (figura 7a, figura 4). En la procedencia

L2, fue el tratamiento A2 el que tuvo un valor pico mayor (figura 7b, figura 4). Estos fueron

significativamente diferentes del resto de los tratamientos en ambas procedencias con base en la prueba

de Tukey.

a.

b.

Figura 7. Incidencia de los tratamientos sobre el VP para ambas procedencias. a. L1. b. L2.

Índice de tasa de germinación R15:

Este índice esta relacionado también con la velocidad de la germinación. Un menor valor en el R15

indica mayor velocidad de la germinación para cada tratamiento. Es posible ver que el tratamietno C en

L1 (figura 8a) y el A2 en L2 (figura 8b) se encuentran entre los menores valores para R15, lo que se

relaciona con los resultados del PV y las figuras 4 y 5. Adicionalmete los tratamientos de menor

velocidad de germinación, E en L1 y C en L2 obtuvieron valores mas altos de R15 (Figura 4, 5 y 8).

Las diferencias fueron altamente signifcativas en todos los casos.

Debido a que no se alcanzó el 50 ni el 25% de germinación en todos los tratamientos, se calculó el R15,

que indica el número de días necesarios para la germinación del 15% de las semillas.

b.

a.

Figura 8. Incidencia de los tratamientos sobre la tasa de germinación R15 para ambas procedencias. a.

L1. b. L2.

Índice de tasa de germinación R50’:

Este índice le indica al agricultor el número de semillas que se deben poner a germinar para obtener un

porcentaje de germinación del 50% en un tiempo determinado y a partir de esto se puede establecer

cuantas semillas se deben sembrar para obtener determinado número de plántulas (Tamayo et al., 2010).

En la figura 9 se observa una mayor tasa de germinación R50‟ para los tratamientos C y A1 en las

procedencias L1 y L2 respectivamente (figura 9). Este índice, a diferencia de los demás fue analizado

a.

b.

con la prueba no paramétrica de Kruskall-Wallis. La diferencia entre las medias coincide con lo

observado en las gráficas mostrándonos la mayor media para el tratamiento C (figura 9a) y A1 (figura

9b). Sin embargo la prueba de Tukey modificado no arrojó diferencias significativas entre los

tratamientos. Lo que significa que con base en el total de semillas germinadas a los 70 días para L1 y

L2, todos los tratamientos alcanzaron un 50% de germinación entre los 20 y 40 días después de la

siembra.

Figura 9. Incidencia de los tratamientos sobre la tasa de germinación R50‟ para ambas procedencias. a.

L1. b. L2

.Índice GDM (germinación media diaria):

Este índice muestra el número de semillas germinadas en cada día, dando información acerca de la

uniformidad. Por tanto el tratamiento C y A2 en las procedencias L1 y L2 respectivamente, tuvieron

mayor número de semillas germinadas en cada día durante el tiempo de observación (figura 10),

acercándose a una germinación más uniforme. Estos tratamientos obtuvieron mayor número de

semillas germinadas en un periodo de 70 días. La diferencia entre estos dos y los demás tratamientos

fueron altamente significativa según la prueba de Tukey.

a.

b.

Figura 10. Incidencia de los tratamientos sobre el GDM para ambas procedencias. a. L1. b. L2.

Índice de tasa de germinación GRI:

GRI indica la velocidad de germinación con respecto al intervalo de tiempo entre un grupo de semillas

germinadas y otro (Tamayo et al., 2010), lo cual habla de la uniformidad de la germinación. Este índice

muestra mayores resultados en el tratamiento C para L1 y en el tratamiento A2 para L2 (figura 11).

En el tratamiento C para la procedencia L1, obtuvo mayor velocidad de germinación con respecto a los

intervalos de tiempo en el que las semillas germinaron, lo que se relaciona también con una curva de

a.

b.

germinación más uniforme como se observa en la figura 4. Lo mismo sucedió en la procedencia L2 con

el tratamiento A2.

Figura 11. Incidencia de los tratamientos sobre el índice de tasa de germinación GRI para ambas

procedencias. a. L1. b. L2

.

Índice VG (valor de germinación):

El valor de germinación hace referencia a la capacidad de germinación en un tiempo determinado

(días), por lo que es un indicativo de rapidez de germinación. El VG fue mayor para el tratamiento C

en la procedencia L1 y para el A2 en la procedencia L2 (figura 12), cuyas diferencias fueron

significativas. Estos resultados coinciden con los obtenidos en GDM por lo que se puede decir que con

el tratamiento C y A2 para las procedencias L 1 y 2 respectivamente, se obtendrán mejores resultados

de velocidad y uniformidad de la germinación.

Figura 12. Incidencia de los tratamientos sobre el índice de tasa de germinación GRI para ambas

procedencias. a. L1. b. L2.

Modelo factorial:

En la tabla 5 es posible observar los valores de varianza para cada índice y la significancia del efecto

de los factores y su interacción sobre los mismos. En cuanto al factor procedencia se observa que afecta

significativamente a casi todos los índices, excepto el GC y el R15. Por lo que de modo general se

puede decir que la procedencia afecta la velocidad de la geminación (VP), su uniformidad (GRI, GDM)

pero no el porcentaje de la misma (CG).

a.

b.

En cuanto al efecto de los tratamientos sobre los índices de germinación, se observa que sólo incide

significativamente el GC y el R15. Esto respalda lo analizado con anterioridad acerca del posible efecto

tóxico de algunos tratamientos, sobre el GC de las semillas (tabla 5).

La interacción entre el tratamiento y la procedencia tuvo efecto significativo sobre CG, R15, GDM y

VG (tabla 5). El VP por su parte fue significativamente afectado por la procedencia. Lo último

relaciona no solo el efecto de los tratamientos sobre la semilla, si no la calidad fisiológica de las

semillas de cada procedencia (o dentro de la misma procedencia) y con el efecto de factores como la

temperatura, ambos analizados con anterioridad.

Tabla 5. Análisis de varianza para los índices de germinación e interacción entre los factores analizados.

ns=no significativo, *=significativo p<0,05.

Varianza

Fuente de variación CG VP R15 R50' GDM GRI VG

Procedencia 12,652ns 0,021* 6150,7ns 0,000* 0,009* 0,021* 0,003*

Tratamiento 0,041* 1,986ns 279,527* 0,005ns 2,325ns 10,238ns 9,390ns

Procedencia*Tratamiento 0,082* 0,972ns 397,675* 0,003ns 0,529* 8,081ns 2,932*

El comportamiento de la germinación de las semillas de granadilla (figura 4 y 5) y de los ínidices GC y

VP principalmente (figura 6 y 7), difieren de los encontrados en maracuyá (P. edulis f. edulis) por

Villegas (2011) con un protocolo de análisis fisiológico similar, donde el porcentaje de germinación

más bajo y menos veloz fue para el tratamiento con PEG -1 MPa y el mayor porcentaje (cercano al

100%) y más rápido fue el de tratamiento con acondicionamiento hídrico. En este experimento los

mejores resultados se obtuvieron con PEG y KNO3, por lo que se puede recomendar el uso de éstos

tratamientos para mejorar el porcentaje de germinación y su velocidad en semillas de granadilla.

Por último, teniendo en cuenta que las semillas de L1 tuvieron mayor CG y VP que las de la L2,

además de una mayor madurez fisiológica (ver resultados de °Brix, vigor, contenido de humedad,

viabilidad, curva de imbibición), es posible deducir que las semillas de la procedencia L1 tienen una

mayor calidad fisiológica y son más vigorosas que las de la procedencia L2.

Información de los cultivos de cada procedencia:

En el ANEXO 4 se observan las características culturales de las fincas donde fueron colectados los

frutos. Es posible ver que ambas presentan diferencias en cuanto al manejo del cultivo, razón que puede

afectar el comportamiento de las semillas y las plántulas en el experimento aplicado.

Un aspecto importante es el de la selección del material de siembra (Pinzón et al., 2007). En L1 las

semillas son compradas, por lo que se supone una selección más elaborada que la de la procedencia L2,

posiblemente relacionado con el hecho de que ésta misma procedencia exporta sus frutos. Por lo tanto,

los parámetros bajo los cuales los frutos son seleccionados pueden ser más rigurosos que los utilizados

en la procedencia L2.

Por otro lado las procedencias presentaron gran diferencia con respecto a la edad del cultivo su vida

útil. Los años de mejor producción en los cultivos de granadilla están entre el segundo y el tercer año en

cuyo rango entran los frutos de la procedencia L1. Lo cual explica una mejor calidad de los frutos y de

sus semillas (Rivera et al., 2007). Si el fruto es recogido durante el primer año del cultivo, como ocurrió

en la procedencia L2, éste es de menor calidad debido a que en ese periodo la planta aún está

invirtiendo energía en su crecimiento vegetativo, por lo que la distribución de asimilados no tendrá

como única prioridad a los frutos (Illipronti et al., 2000; Galindo y Mazorra, 2010).

En cuanto a la densidad de siembra, las distancias más usadas son de 4x4 y 8x8m entre surcos y entre

plantas, aunque no se han realizado estudios científicos acerca del efecto de la densidad de siembra

sobre la eficiencia biológica del cultivo. Esta característica del cultivo no tuvo mayor diferencia entre

procedencias. No obstante, se considera que el tamaño del fruto depende en gran medida de la densidad

de siembra (Rivera et al., 2007).

Las dos procedencias practican podas con la misma frecuencia, ayudando a aumentar la productividad

de las plantas, su capacidad de brotación y la calidad de la fruta, por lo cual esto no se consideró como

factor de variación entre las procedencias (Rivera et al., 2007).

Finalmente, características que pueden influenciar la diferencia de calidad de semillas entre lotes y que

no fueron medidas en el presente estudio pueden relacionarse con aspectos como la luz, la temperatura

y la humedad relativa (Illipronti et al., 2000); condiciones climáticas o microcilimáticas que pueden

influenciar el desarrollo de la etapa reproductiva del cultivo, como el vuelo de los polinizadores, el

inicio de la formación de frutos, o la disponibilidad de recursos en el cultivo que determinan el llenado

del fruto y de la semilla dentro de él (Byrne y Mazer, 1990).

Índices de crecimiento y desarrollo:

Modelo completamente aleatorizado:

Los principios de estadística paramétrica no se cumplieron ni en los índices de crecimiento ni en las

medidas destructivas y no destructivas. Los datos se trabajaron del mismo modo y con las mismas

pruebas que en el modelo aleatorizado de los índices de germinación.

Longitud del tallo, longitud de la raíz, área foliar y número de hojas:

Los datos obtenidos, a excepción del número de hojas, cumplen significativamente con los principios de

estadística paramétrica. El tratamiento C obtuvo valores más altos en longitud de tallo y raíz, resultados

que fueron significativamente distintos de los demás tratamientos en la procedencia L1 (tabla 6). Según

la prueba de Kruskall-Wallis, el tratamiento A1 obtuvo valores más altos en el número de hojas, sin

embargo la diferencia entre grupos no es significativa según la prueba de Tukey modificado.

Análogamente, en la procedencia L2 la misma prueba también encontró los valores más altos en el

tratamiento A1 para todas las variables. Las diferencias entre A1 y C, tampoco fueron significativas

según la prueba de Tukey modificado (tabla 6).

Las semillas tratadas con acondicionamientos osmóticos registraron valores más altos de longitud de la

raíz y del tallo (tabla 6). Esto puede estar relacionado con el efecto de los iones de KNO3, NaCl, la

activación y reparación metabólica lograda por la hidratación controlada de éstos tratamientos y del

PEG (Sánchez et al., 2007).

En cuanto al área foliar, se observan valores bajos (1-4 cm2), en comparación con los encontrados por

Cárdenas (2011) (hasta 20 cm2), lo que afecta el aumento de biomasa y el área fotosintéticamente activa

(Bijanzadeh et al., 2010; Farooq et al., 2010).

Tabla 6. Medidas destructivas y no destructivas para las plántulas de las procedencias L1 y L2.

PROCEDENCIA L1 L2

VARIABLES/TRAT

AMIENTO A1 A2 B1 B2 C D E A1 A2 B1 B2 C D E

LONGITUD DEL

TALLO 52,24

46,84

8

53,12

7

2,01

3

60,54

3

53,04

4 33

52,1

95

37,0

34 0

11,6

68 5,996 0 0

LON RAIZ 60,58 54,48

8

60,90

5

2,56

2

62,16

7 56,71

38,3

4

76,4

09

48,9

92 0

10,5

06 6,913 0 0

NO HOJAS 3,9 3,5 3,4 0,2 3 3,9 2,6 3,7 3,4 0 0,7 0,4 0 0

AREA FOLIAR 3,5321 3,993 4,586

7

0,24

45

3,633

1

4,782

8

1,41

31

3,92

72

2,80

88 0

0,44

61 0,595 0 0

PESO SECO

TALLO

0,0090

1

0,007

08

0,010

96

0,00

052

0,004

93

0,009

46

0,00

614

0,01

663

0,00

911 0

0,00

094

0,000

97 0 0

PESO SEGO RAIZ 0,0076 0,017

47

0,011

94

0,00

066 0,015

0,004

55

0,00

658

0,00

948

0,00

507 0

0,00

082

0,000

91 0 0

PESO SECO

HOJAS

0,0403

5

0,016

9 0,018

0,00

149

0,007

67

0,019

49

0,00

738

0,01

775

0,01

274 0

0,00

163

0,002

23 0 0

Peso seco hojas, tallo y raíz:

En la procedencia L1, los valores del peso seco de hoja y raíz fueron analizados con estadística

paramétrica. El mayor valor de peso seco de hoja lo obtuvo A1 mientras que B1 registró el mayor valor

para la raíz (tabla 6). Según la prueba de Tukey ambos fueron significativamente distintos de los demás

tratamientos.

En el peso seco del tallo, la prueba de Kruskall-Wallis encontró a B1 como el tratamiento con mayor

valor, con diferencias significativas según Tukey modificado. Con respecto a la procedencia L2 los

datos no tuvieron diferencias significativas entre tratamientos según la prueba de Tukey modificado.

Según Chen y Arora (2011), el osmoacondicionamiento logra el incremento de biomasa en las

plántulas, lo que coincide con los resultados encontrados en este experimento, debido a que los valores

de peso seco fueron mayores en los acondicionamientos osmóticos que en los demás tratamientos.

RAF (Relación de área foliar):

Este índice indica la utilización de foto asimilados en relación al área foliar y el peso seco total de la

planta (Tamayo et al., 2010). La prueba de Kruskall-Wallis mostro el mayor valor de RAF en el

tratamiento C para la procedencia L1. En la procedencia L2 la prueba de Tukey mostro al tratamiento

A2 con los mayores valores de RAF, diferenciándose significativamente de los demás tratamientos. Con

base en esto es posible decir que estos tratamientos lograron un aumento en el área foliar, que a su vez

se refleja en la fijación de asimilados fotosintéticos (tabla 7).

El comportamiento de éste índice frente los tratamientos C y A2 se asocia con los sus resultados de

germinación (figuras 6-12). Adicionalmente, el hecho de que el tratamiento C registre un mayor RAF

puede relacionarse con el estrés osmótico y por ende la toxicidad que las sales inorgánicas pudieron

producir en las semillas sometidas a osmoacondicionamientos distintos al C (Sánchez et al, 2007),

además de la existencia de otros factores que influyen y que fueron numerados en el análisis del CG.

Tabla 7. Índices de crecimiento para las plántulas de las procedencias L1 y L2.

PROCEDENCIA L1 L2

INDICE/TRATA

MIENTO A1 A2 B1 B2 C D E A1 A2 B1 B2 C D E

RAF 63,7

7

57,1

5

59,2

2 4,58

106,

89

72,8

9

39,5

1 54,174

54,9

63 0

21,45

9 9,475 0 0

RPF 0,25 0,31 0,22 0,06 0,23 0,25 0,20 0,228 0,23

3 0 0,074 0,027 0 0

RMR 0,11 0,11 0,14 0,01 0,13 0,12 0,14 0,112 0,09

2 0 0,035 0,011 0 0

AFE 131,

26

98,2

8

142,

97 8,20

240,

94

143,

91

98,0

8

118,57

6

204,

817 0

42,46

9

13,34

1 0 0

RPF (Relación de peso foliar):

Este índice es un indicador de la frondosidad de las plantas y de la distribución de asimilados hacia las

hojas (Tamayo et al., 2010). El tratamiento A2 registra un valor mayor en la procedencia L1. En

contraste, la procedencia L2 obtuvo un mayor índice RPF para el tratamiento C (tabla 7) y en ambos

casos se obtuvieron diferencias significativas con respecto al resto de tratamientos.

Esto permite decir que los acondicionamientos osmóticos promovieron la acumulación de foto

asimilados en las plántulas de las dos procedencias. No obstante se evidencian diferencias entre ellas,

habiendo mayores valores de RPF en las plántulas de L1. Esto puede asociarse con una semilla más

vigorosa y de mejor calidad fisiológica de dicha procedencia (ver °Bix, contenido de humedad,

viabilidad, vigor).

RMR (Relación de masa radical):

Este índice establece la distribución de asimilados hacia la raíz (Tamayo et al., 2010). El tratamiento

B1 obtuvo el mayor valor de relación de masa radical para la procedencia L1 y para la procedencia L2

el tratamiento B2 fue el mayor. Se encontraron diferencias significativas en ambos casos (tabla 7).

En general, el RMR fue mayor en la procedencia L1 y nuevamente, los tratamientos de

acondicionamiento osmótico tuvieron mayor valor. Esto se asocia al estrés generado en la germinación

y a la captación de agua, que además de reactivar el metabolismo y promover la producción de

componentes asociados al crecimiento, genera presión de turgencia que contribuye a la elongación de

las células y por tanto al crecimiento de la raíz (Faroog et al., 2006; Chen y Arora, 2011).

Adicionalmente, la entrada de iones de Na+ y Cl- a la semilla (tratamientos B1 y B2), pudo influir en el

crecimiento de la raíz y de la plántula en general, teniendo en cuenta que el Cl- es esencial para el

crecimiento y el Na+ está relacionado el equilibrio Na+ y K+ de las membranas celulares (Villa

Castorena et al., 2006).

AFE (Área foliar específica):

Este índice mide la superficie foliar y grosor de la hoja por gramo (Tamayo et al., 2010). Los

tratamientos C y A2 obtuvieron mayores valores de área foliar específica para la procedencia L1 y L2

respectivamente, diferenciándose significativamente de los demás tratamientos. En este índice las dos

procedencias obtuvieron altos valores, sin embargo la L1 obtuvo un mayor promedio debido a que

todos los tratamientos contaron con el número de plantas necesarias para el muestreo. La procedencia

L2, cuya germinación fue menor, tuvo menor cantidad de plántulas en algunos tratamientos.

En el caso de L1, se puede decir que el tratamiento C promovió la captación de foto asimilados,

reflejándose en el grosor de la hoja, lo que difiere con lo encontrado en el peso seco del mismo

tratamiento ya que éste se encuentra entre los menores valores. En la procedencia L2, las plántulas

provenientes de semillas sometidas al A2, obtuvieron mayores valores en el peso seco de sus hojas, el

área foliar y el AFE, sugiriendo que el KNO3 contribuyó tanto a la expansión como a la ganancia de

peso por la hoja, lo que discrepa de lo encontrado por Cárdenas (2011) (tabla 6 y 7).

Modelo factorial:

En la tabla 8 se observa que el factor procedencia tuvo un efecto significativo únicamente sobre RPF y

RMR, sugiriendo que la calidad fisiológica de la semilla y el factor genético de las procedencias,

afectan la distribución de asimilados en la planta. El tratamiento por su parte afectó significativamente

al RPF, RMR, y AFE, mostrando que los tratamientos no solo influyeron en la distribución de

asimilados, también en el grosor y área de las hojas. Estos mismos índices fueron afectados por la

interacción entre la procedencia y el tratamiento (tabla 8).

Las medidas destructivas y no destructivas no fueron significativas en ninguno de los factores ni en su

interacción.

Tabla 8. Análisis de varianza para los índices de germinación e interacción entre los factores analizados.

ns=no significativo, *=significativo p<0,05. LT=longitud tallo, LR=longitud raíz, AF=área foliar,

PT=peso seco tallo, PR=peso seco raíz, PH= peso seco hojas.

Componentes de Varianza (%)

Fuente de

variación LT LR AF PT PR PH RAF RPF

RM

R AFE

Procedencia

148,97

2ns

148,93

8ns

15,47

7ns

255,18

9ns

234,90

8ns

174,00

4ns

24,88

0ns

0,06

1*

0,07

9*

56,32

6ns

Tratamiento

25,804

ns

28,744

sn

2,895

ns

39,014

ns

43,360

ns

26,863

ns

2,705

ns

0,15

1*

0,06

9*

0,510

*

Procedencia*trata

miento

22,887

ns

48,782

ns

2,459

ns

36,637

ns

45,557

ns

38,138

ns

4,033

ns

1,12

5*

0,01

2*

0,235

*

Según Chen y Arora (2011) la tasa de crecimiento de las plántulas aumenta con los acondicionamientos

osmóticos, lo que coincide con lo hallado en este experimento (tabla 6 y 7). Esto no implica un efecto

determinante de estos tratamientos sobre el crecimiento de las plántulas, debido a que solo se realizó un

muestreo, que resulta insuficiente para realizar un análisis profundo acerca de la calidad, crecimiento y

desarrollo de las mismas. Sin embargo, se observa que las plántulas tratadas con

osmoacondicionamientos mostraron índices más altos respecto al control (tabla 7).

En cuanto a la diferencia entre las dos procedencias, se percibe que las plántulas de L1 tuvieron

mayores valores en todos los índices así como en medidas destructivas y no destructivas (tabla 6 y 7),

asociándose con los resultados encontrados en la germinación (figuras 4, 5, tabal 5). Además debe

tenerse en cuenta el componente genético de cada una de las procedencias junto con el efecto de los

tratamientos, ya que esto puede afectar la respuesta de las plántulas al experimento. Adicionalmente, la

relación genotipo-fenotipo también puede influir en los resultados, ya que los índices se basan en

medidas físicas de las plántulas (Patané et al., 2008). La calidad fisiológica de las semillas posiblemente

influyó en el crecimiento de las plántulas. Sin embargo no se puede dar una conclusión certera acerca

del crecimiento, desarrollo de las plántulas y de su calidad debido a que solo se realizó un muestreo.

CONCLUSIONES:

La aplicación los acondicionamientos logró promover la maduración de las semillas logrando

una mejor GC y VP en comparación al control en ambas procedencias

El osmoacondicionamiento con PEG y oscuridad afectó significativamente la germinación de

las semillas presentando los mayores valores de en todos los índices de germinación medidos

para la precedencia L1.

Con base a los índices de germinación medidos y a los °Brix, vigor, contenido de humedad,

curva de imbibición y viabilidad, es posible decir que las semillas de la procedencia L1

presentaron mayor calidad fisiológica que las de la procedencia L2

Debido al número de muestreos no se puedo llegar a una conclusión certera acerca del efecto de

los tratamientos sobre la calidad de las plántulas, ni del crecimiento y desarrollo de las mismas

Se recomienda al acondicionamiento osmótico como el mejor tratamiento para lograr un mayor

GC, VP en semillas y mejores resultados para AFE, RMR, RPF y RAF en las plántulas

El acondicionamiento osmótico con KNO3 presentó los mejores resultados en relación al peso

seco y las medidas destructivas y no destructivas analizadas

RECOMENDACIONES

Se remienda evaluar el efecto tóxico de los agentes osmóticos con sales inorgánicas sobe la

viabilidad en semillas de granadilla (Passiflora ligularis Juss).

Se recomienda evaluar el tiempo de exposición de las semillas a las soluciones osmóticas en

granadilla (Passiflora ligularis Juss)

Se recomienda evaluar el efecto de distintas la temperatura y su alternancia sobre la

germinación de las semillas de granadilla (Passiflora ligularis Juss)

Se recomienda evaluar el efecto de la posición de los frutos en las plantas y de las semillas en

los frutos, sobre la calidad fisiológica de las semillas

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ANEXOS:

Anexo 1. Viabilidad inicial de las procedencias.

Procedencia L1 L2

No semillas/Repetición R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3 R4

1 V V V NV NV V V V

2 V V NV NV V V V NV

3 V V V NV V NV V V

4 NV V V V NV V V NV

5 V NV V V NV NV V NV

6 V V NV NV NV NV NV NV

7 V V V NV V V NV V

8 NV NV NV NV V NV NV V

9 NV NV V NV NV V NV NV

10 V V V V NV V V NV

11 NV V V NV V NV NV V

12 NV V NV NV V V NV NV

13 NV V V V V NV V V

14 V V NV NV NV V NV NV

15 V V NV NV V NV V V

16 NV V V V V V NV V

17 V V NV NV NV V V NV

18 V NV NV NV NV V V V

19 V V NV NV V NV NV V

20 NV V NV NV NV V V NV

21 NV NV NV NV NV V V NV

22 NV NV V NV NV NV NV NV

23 V NV V V NV NV NV V

24 V V NV V V NV NV V

25 V NV V NV V NV V V

Porcentaje 52 51

ANEXO 2. Índices de germinación para cada tratamiento de la procedencia L1.

TRATAMIENTO GC VP R15 R50' GDM GRI VG

A1 22 0,10 36,5 43,75 0,08 1,96 0,01

A2 8 0,03 36 33,75 0,03 0,40 0,00

B1 45 0,17 38 56 0,16 5,45 0,03

B2 1 0,00 16 16 0,00 0,00 0,00

C 73 0,27 27,5 62,75 0,26 9,96 0,07

D 27 0,11 41 49,25 0,10 2,02 0,01

E 8 0,04 65 41,25 0,03 0,32 0,00

Promedio 26,286 0,104 37,143 43,250 0,094 2,873 0,019

ANEXO 3. Índices de germinación para cada tratamiento de la procedencia L2.

TRATAMIENTO GC VP R15 R50' GDM GRI VG

A1 10 0,04 16,5 53 0,036 0,173 0,002

A2 15 0,09 30 39,75 0,054 1,091 0,005

B1 0 0,00 0 0 0,000 0,000 0,000

B2 1 0,01 25,25 25,25 0,011 0,260 0,000

C 3 0,00 54,5 16,5 0,004 0,004 0,000

D 1 0,00 0 0 0,000 0,000 0,000

E 1 0,00 0 0 0,000 0,000 0,000

Promedio 4,4286 0,0202 18,0357 19,2143 0,0148 0,2183 0,0010

ANEXO 4. Manejo cultural en las fincas de las dos procedencias.

CARACT/PROCEDENCIA L1 L2

Nombre de la finca La cabaña La laguna

Altitud (msnm) 1900 1900

Edad del cultivo (años) 3 1,5

Vida útil (años) 12 a 13 2 años

Riego Natural Natural

Fertilización Corrector de

suelo, triple 15 17-6-18-2 (producción)

Poda De formación,

rejuvenecimiento, limpieza

De formación, rejuvenecimiento, limpieza

Frecuencia de la poda Cada año Cada año

Control de plagas Vertimet Q Vertimet/oxicloruro/manzarte

Plagas y enfermedades

Trips, araña roja, moscas, gota,

tallo quebradizo, secadera

Virosis, secadera, araña roja

Densidad de siembra 5,5x5,5 4x4

Tutorado Emparrado Emparrado

Selección de material de siembra

Comprado Selección propia

Destino final de la producción

Para exportación Consumo nacional

ANEXO 5. Porcentaje de germinación total por procedencia

PROCEDENCIA L1 L2

% DE GERMINACIÓN 26, 28 4, 14

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