Producción de semillas de cultivos de cobertura: Pueraria phaseoloides

J J Carvajal Azcorra 

Calle 49, número 179, Valladolid, Yucatán México.

Centro de Investigación Regional del Sureste. Campo Experim. Chiná, Campeche, INIFAP-México

jcarvajal1958@hotmail.com

Resumen 

El objetivo fue caracterizar el establecimiento, el rendimiento y la calidad de semilla de Pueraria phaseoloides, en clima tropical subhúmedo AW₁ de Campeche, México. Se evaluaron en temporal tres lotes de Pueraria phaseoloides de diferente edad (el primero de reciente siembra con semilla ó de primer año, el segundo de 2 años y el tercero de 3 años de edad de plantación). La siembra fue en suelo Cambisol férrico con cuatro réplicas por tratamiento. Se registró mensualmente altura,  cobertura,  floración y número de cosechas, plagas, rendimiento de semilla, pureza física, la germinación y latencia. Se usó un diseño completamente al azar con arreglo bifactorial.

Los mejores resultados de altura, se registraron en el lote de 2 y 3 años, debido a que sus brotes provinieron de los estolones que permanecieron latentes durante la época de sequía, mientras que el lote de 1 año se formó de las semillas sembradas. La cobertura al final del establecimiento fue similar (p<0.05) en el lote de 2 y 3 años, con promedio de 93% versus 77% del lote de un año. El inicio de la floración fue similar en los tres lotes (del 30 noviembre al 6 diciembre). Durante el crecimiento ocurrió daño moderado de grillos y gusanos en las hojas y la pulguilla dañó las flores. El rendimiento de semilla bruta fue de 119ª, 94ª y 10^b kg/ha en los lotes de 3, 2 y 1 año. Los bajos rendimientos del lote de 1 año, se debieron a que Pueraria phaseoloides presentó efecto de juvenilidad, manifestado como poca floración. La pureza física fue igual (p<0.05) entre lotes y cosechas, con intervalo entre 92% y 96%. La germinación promedió 11% con intervalo entre 7 y 16%.

La escarificación con 20 minutos con ácido sulfúrico concentrado eliminó la latencia y originó germinaciones entre 73% y 91%. Se concluye un efecto de juvenilidad en la producción de semilla; la floración y cosechas se concentraron en fotoperiodo corto; la latencia fue muy intensa y la germinación mínima que mejoró con 20 minutos de escarificación con ácido sulfúrico concentrado.

Palabras clave: calidad de semilla, escarificación, establecimiento, latencia

Seed production of cover crops: Pueraria phaseoloides

Abstract

The objective was to characterize the establishment, yield and quality of the seeds of Pueraria phaseoloides in humid tropical climate AW1 of Campeche, Mexico. They were evaluated Pueraria phaseoloides in three lots of temporary of different age (the first in recent sowing seed or first year, the second of 2 years and the third 3 year old plantation). The sowing was at Cambisols iron soil with four replicates per treatment. Was recorded monthly height, coverage, and flowering, number of harvest, pest, seed yield, physical purity, germination and dormancy; we used a completely randomized design with two factors.

The best results in height were recorded in lot 2 and 3 years, because their buds came from the runners who remained dormant during the drought, while the lot of 1 year was formed from the seeds sown. The coverage at the end of the establishment was similar (p <0.05) in the lot of 2 and 3 years, with an average of 93% versus 77% of the lot of 1 year. The onset of flowering was similar in the three lots (from November 30 to December 6). During the growth of moderate damage crickets and worms on the leaves and trips damaged flowers. The yield of seed crude was 119, 94 and 10 kg/ha, in lots of 3, 2 and 1 year. The low yields of the lot of 1 year were due to Pueraria phaseoloides presented effect of youth manifested as little flowering. The physical purity was the same (p <0.05) between lots and harvest (between 92% and 96%). Germination averaged was 11% (intervals 7 and 16%); the scarification with 20 minutes with concentrated sulfuric acid eliminated the latency and caused germination between 73% and 91%.

The conclusion is an effect of youth plant in seed production, flowering and harvests were concentrated in short photoperiod, the latency was very intense and that the minimum germination improved with 20 minutes of scarification with concentrated sulfuric acid.

Keywords: dormancy, establishment, scarification, seed quality

Introducción 

El Kudzú, Pueraria phaseoloides, es una leguminosa tropical perenne, utilizada como cultivo de cobertura en plantaciones de hule, palma de aceite, cítricos, etc, beneficiando en el control de malezas e incrementando la fertilidad del suelo. Es consumido como forraje para la alimentación de los rumiantes. En México se han realizado varios ensayos de establecimiento, producción de forraje y utilización por los animales (Quiroz 1999, Quiroz et al 2001).

Sin embargo, los trabajos de caracterización de la producción de semilla y su calidad son raros o no existen. Debido a esto,  actualmente varios países de Latinoamérica importan semillas de Kudzú.

Al parecer el Kudzú, en el primer año de establecido presenta problemas en la producción, ya que tiene poca floración (cerca del 10% de su potencial). En Honduras en el primer ciclo, produjo menos de 20 kg ha año (CIDICCO 1995);  en Tizimín. Yucatán rindió menos de 15 kg/ha (Salas et al 1995) y en la región de los Tuxtlas Veracruz no se cosechó semillas (Bernabé 2001).

La producción de semillas se encuentra influenciada por la región, posiblemente la mejor zona productora de semilla no coincida con el lugar donde se usa como forrajera, como ocurre en Estados Unidos con Pueraria lobata, donde la región óptima se restringe en el sureste,  generalmente, esta  especie florece a partir del segundo año y únicamente forman más vainas las guías que crecen sobre un soporte o espaldera (Moorhead y Johnson 2005).

Sin embargo en Cuba, con plantaciones de dos años rindió 179 kg/ha (Arzola et al 2000) y en Campeche, produjo 240 kg/ha/año (Carvajal et al 2004).  Es posible que Kudzú, requiera un periodo invernal antes de potencializar el rendimiento de semilla. En algunas plantas este fenómeno se conoce fase juvenil y se la atribuye una cuestión inherente a la especie.

La semilla de Kudzú, tiene baja germinación (menos del 20%) y mucha latencia (más del 80%) debido a la acumulación de sustancias hidrofóbicas en la cubierta de la semilla, como cutina, lignina, pectina, suberina, calosa, y hemicelulosa que aíslan el entorno con la semilla  (Copeland 1985,  Trans y Cavanagh 1984).

Las semillas latentes se conocen como semillas duras, con dormancia o de cubierta impermeable (Acuña 2000), representan una desventaja porque ocasionan establecimientos desuniformes con presencia de malezas (Skerman et al 1991).

Se ha encontrado en  leguminosas forrajeras que la impermeabilidad o dureza depende de la especie y de la variedad, y por las condiciones ambientales. Las temperaturas altas durante la madurez incrementan la latencia, debido a la contracción de las células de la capa de empalizada a medida que la semilla se seca más (Hartmann et al 1990).

Previa a la siembra de Kudzú, se debe eliminar la latencia, proceso conocido como escarificación; siendo las sustancias más usadas  el agua caliente y el ácido sulfúrico. Sin embargo, como cada género, especie y variedad de las leguminosas forrajeras tropicales podrían variar por: (1) el grosor de cubierta, (2) la sustancia química que las envuelve y (3) la posición del embrión, esto crea la necesidad de emplear tiempos y temperaturas específicas para cada especie, buscando que las reservas y la radícula no sean dañadas mediante este proceso.

Algunos beneficios de la escarificación con ácido, fueron obtenidos por Faría et al (1996), quiénes incrementaron la germinación de las semilla de Centrosema de 18% a 88 % con 20 minutos de inmersión en ácido sulfúrico. Así mismo, Frederico (1982), mejoró la calidad de Pueraria hasta 95 % de germinación con la escarificación en ácido por 25 minutos.

El objetivo fue caracterizar el establecimiento, el rendimiento y la calidad de semilla de Pueraria phaseoloides, con tres edades de plantación (1, 2 y 3 años) El segundo objetivo fue mejorar la germinación de la semilla usando la escarificación con ácido sulfúrico concentrado.

Materiales y métodos 

Localización y suelos

El ensayo se realizó en Chiná, Campeche, México, localizado a 19º 44¢ de latitud norte y 90º 26¢ de longitud oeste, a 15 msnm, con clima tropical subhúmedo AW₁, 1200 mm de precipitación media anual, concentrada de junio a noviembre. Temperatura máxima, media y mínima de 36^o, 26^o y 18^o C. El fotoperiodo es menor de 11 horas en diciembre y superior a 13 horas en julio. El suelo es Cambisol férrico, con contenidos de arena, limo y arcilla  de 23%, 21% 56%, pH de 6.8, Conductividad eléctrica (mmhos/cm) de 0.30, MO de 3.36% y ppm de P, K, Ca, Mg, Cu, Fe y Mn de 1.28, 470.0, 725.0, 575.0, 0.0, 12.8 y 30.0, respectivamente.

Tratamientos y mediciones

Se evaluaron en temporal, tres lotes de Pueraria phaseoloides  (de reciente siembra con semilla ó de primer año, de 2 años y de 3 años de edad.

Los lotes se establecieron en suelo limpio manualmente, a semichorillo, en surcos distanciados un metro, usando 8 kg/ha de semilla pura con 80% de germinación y 90% de pureza física, las parcelas fueron de 10x10 m, con parcela útil de 72 m². Durante el establecimiento se registró la altura y cobertura (de la siembra hasta los seis meses), plagas, floración, número de cosecha (tres por cada lote durante el ciclo de producción en forma manual), rendimiento de semilla cruda, humedad, pureza física, número de semillas/kg, la germinación y la latencia (ISTA 1985).

Debido a que la semilla de los lotes y las cosechas, presentaron poca germinación, se aplicó a éstas tratamiento de escarificación, que consistió en la inmersión de las semillas en H₂SO₄ concentrado por 20 minutos, luego las semillas se lavaron con agua para eliminar el ácido, se secaron al sol por dos horas y se sembraron para la germinación, que consistió en la determinación de las plántulas normales (ISTA 1985). Se usó un diseño de bloques al azar, con arreglo factorial, con 4 réplicas por tratamiento y comparación de medias por Tukey (p>0.05). Previo a estos análisis, los datos en porcentaje, se transformaron por el método de arcoseno.

Resultados y discusión 

La altura se incrementó gradualmente del mes 1 hasta 4, y se estabilizó cuando alcanzó alturas comprendidas entre 61 cm y 65 cm, siendo estas las máximas alturas alcanzadas por Kudzú. Los lotes de año 3 y 2 iniciaron su crecimiento vegetativo al inicio de la temporada de lluvias provenientes del rebrote de los estolones, mientras que el lote de un año inició a partir de la germinación de las semillas, debido a esto ocurrió un aceleramiento de la altura en los lotes 3 y 2 (Cuadro 1).

La cobertura fue significativa para lote y para meses de evaluación, no se encontró interacción. El comportamiento fue mejor en los lotes del año tres y dos, comparado con el lote de un año. El Kudzú en la península de Yucatán es de comportamiento caducifolio, ya que tira todas las hojas cuando se intensifica más la sequía (marzo, abril y mayo), pero los estolones permanecen vivos, de ahí que formaron mejor cobertura los lotes tres y dos al inicio de lluvias versus el lote uno que se estableció con semillas (Cuadro 2).

La floración no se modificó por efecto de lotes, e inició del 30  de noviembre al 6 de diciembre, pero se observó en el lote 1 mínima floración, no sobrepasó el 15%, versus el 100% de floración obtenido en los lotes tres y dos. Debido a la deshuniformidad de madurez de vainas y a la dehiscencia de las mismas, los tres lotes se cosecharon en tres ocasiones entre los meses de enero y febrero (Cuadro 3).

Se observó durante el crecimiento vegetativo, daño en hojas en forma leve ocasionado por grillos. Durante la floración la pulguilla dañó las flores y algunos gusanos se reprodujeron entre las hojas doblándolas, estos se controlaron con insecticidas sistémicos (Cuadro 4).

El rendimiento de semilla bruta de los lotes tres y dos, fueron similares (p<0.05) con promedio de 108 kg/ha/año. Mientras que el lote de primer año, únicamente produjo 10 kg/ha/año, debido a que presentó poca floración. El bajo rendimiento de semilla de Kudzú de primer año, también fue observado por Salas et al (1995) y Bernabé (2001) (Cuadro 5).

La humedad de las semillas se describe en el Cuadro 6. Se encontró diferencia significativa para cosechas, siendo la primera la de más contenido de humedad, debido a que en ésta la sequía no se había acentuado y había más humedad en el ambiente. El contenido de humedad de la semilla para almacenamiento debe ser menor a 13% para evitar el desarrollo de insectos y hongos que deterioran la calidad. En caso de que la semilla recién cosechada, exceda este límite es conveniente secarla antes de almacenarla.

El número de semillas por kg variaron de 76752 hasta 90133, con promedio de 85074, el número de semillas en conjunción con la germinación proporciona un indicativo del potencial de densidad de plantas por ha (cuadro 7).

La pureza física de la semilla fluctuó entre 92% y 96%, con promedio de 95% y fue similar (p<0.05) entre lotes y cosechas (Cuadro 8). Las semillas de Kudzú, presentaron poco material inerte y fue fácil la obtención de semilla limpia, contrastando en esto con la semillas de las gramíneas forrajeras, que generalmente tienen más de 70% de impurezas, principalmente de semillas vanas e inmaduras.

Todos los lotes y cosechas de Kudzú, tuvieron mínima germinación, atribuido a la impermeabilidad de la cubierta de las semillas. La máxima germinación fue de 16%, con mínima de 7% y media de 11% (Cuadro 9). La baja germinación se debe a que este tipo de semillas acumulan una cutícula o capa bien desarrollada de células de palizada, con depósito de suberina, lignina y cutina que impiden la absorción de agua (Copeland 1985). De acuerdo a Pérez (1987), Pueraria phaseoloides germinó 25%  en las semillas sin tratamiento, pero se incrementó a 90% con la escarificación  de 20 minutos en ácido sulfúrico concentrado, así mismo Carvajal (2000) con Macroptilium, encontró una mejoría de 18% a 74% con el mismo tratamiento..

La latencia de las semillas fluctuó entre 81% y 89%, con promedio de 85% (Cuadro 10). Al igual que con Kudzú, otras leguminosas como el genero de Centrosemas presentan alta intensidad de latencia, algunos autores reportaron intensidades de latencia de 75% y 85% (Fariñas et al 1997; y Matías 1993). Copeland (1985) y Hartmann et al 1990, consideran que la latencia es de origen genético, pero se modifica ligeramente por las condiciones ambientales, un incremento en la temperatura ambiental pueden aumentar la dormancia debido a la contracción de las células que provocan la impermeabilidad.

La escarificación de la semilla eliminó las semillas latentes de todos los lotes y cosechas de Kudzú e incrementó la germinación hasta obtener un intervalo de 73 a 91% y promedio general de 84% (Cuadro 11).

En Quintana Roo, México, Salas et al (1995), con Centrosema brasilianum reportaron 17% de germinación y la mejoraron a 98% con 20 minutos de escarificación con ácido sulfúrico.
 

Conclusiones

• Los lotes de dos y tres años presentaron mejores características de estableciendo al inicio de la temporada de lluvias.

  
  

• Las floraciones y cosechas ocurrieron cuando se acentuó el fotoperiodo corto (menos de 11 horas luz).

  
  

• El Kudzú presentó una fase juvenil, donde la producción de semillas fue mínima.

  
  

• Todos los lotes de presentaron semillas altamente latentes y como consecuencia tuvieron mínima germinación.

  
  

• La escarificación con 20 minutos de inmersión en ácido sulfúrico eliminó la dormancia y provocó la formación de las plántulas normales.

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Received 28 October 2008; Accepted 6 December 2008; Published 10 March 2009

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