INTRODUCCIÓN
Los Bancos de germoplasma permiten conservar materiales en
condiciones ex situ preservándolas para posteriormente ser devueltos o
entregados a las comunidades cuando lo necesiten, así también ser utilizarlos
en programas de mejora o estudios que buscan la resistencia a plagas y
enfermedades (INIAP,2022); sin embargo, la conservación sostenible de los
recursos genéticos depende del trabajo eficaz del personal en estos bancos,
cuyo papel es crítico para garantizar que el germoplasma se conserve de manera
efectiva y eficiente. Por lo que deberán aplicar procedimientos adecuados al manejo
de las semillas para garantizar que éstas sobrevivan y estén disponibles para
las generaciones actuales y futuras a nivel mundial (Rao y otros, 2007).
Por otra parte, la longevidad de las semillas dependerá de las
condiciones ambientales y del manejo postcosecha, así, el almacenamiento de las
semillas disminuye con el aumento del contenido de humedad en las mismas, por
lo tanto, es esencial mantener o reducirla a un nivel que minimice el
envejecimiento (Sacco y otros 2018). Así, un método para mantener la latencia
en las semillas es someterlas a bajas temperaturas o deshidratarlas, ya que la
semilla va a conservar su capacidad para germinar durante más tiempo, cuanto
menos activo sea su metabolismo (Sánchez, 2016).
Según Belalcázar (2013), menciona que para un almacenamiento
de 6 años se recomienda que el banco de germoplasma debe tener una temperatura
de entre 5 y 8 °C, con una humedad relativa que oscile los 30 y 40%, en el caso
de las semillas deben contener una humedad aproximada de 6 y 8%. Además, hay
que tener en cuenta la técnica que se utiliza para mantener las semillas, se
las puede guardar en recipientes plásticos con doble tapa o en bolsas selladas
herméticamente, la cantidad de semillas que se guarden en el banco no deben
exceder de 100.
Para la selección de las semillas se debe primero quitar las
que se encuentren con daños mecánicos o las que presenten ataque de insectos u
hongos y las que presenten un bajo vigor, dichas condiciones es muy difícil
apreciarlas a simple vista, por lo que se recurre a técnicas especiales como es
la utilización de rayos X para poder detectar la calidad de las semillas (Pita
& Martinez, 2006).
Los bancos de germoplasma son muy importantes para la
preservación de material biológico, ya que su objetivo es mantener acciones de
alta viabilidad durante periodos prolongados, la colección de germoplasma es
primordial para la conservación, albergando una gran cantidad de variabilidad
genética, también brinda una seguridad alimentaria y una agricultura
sostenible, además, registra especies que forman parte de la alimentación
humano que son indispensables (Alvear, 2021).
En ese contexto, esta investigación tuvo como objeto evaluar
la viabilidad agronómica de ocho tipos de semillas de plantas de interés
agrícola como es el Fréjol rocha, Fréjol concepción, Trigo mirador, Maíz
canguil nativo, Trigo Chimborazo, Fréjol urcuquí, Fréjol gema y Centeno,
almacenadas por varios años, contabilizando su porcentaje de germinación y
evaluando características agronómicas de los cultivos que obtuvieron viabilidad
germinativa.
MATERIAL Y MÉTODOS
Área de estudio
La investigación tanto en su fase de laboratorio como de campo
se llevó a cabo en el Bloque “B” de la Universidad Técnica de Cotopaxi
Extensión La Maná, en la provincia de Cotopaxi, cantón La Maná,
Ecuador con temperaturas máximas y mínimas de 23°C y 17°C respectivamente,
humedad relativa de 86.83%, precipitación promedio anual de 3029.30 mm y 735.70
horas luz año, y sustrato un suelo franco-arenoso (Lozada et al, 2022).
El diseño experimental que se empleó en su fase de laboratorio
es el diseño completo al azar (DCA) con ocho tratamientos y cuatro
repeticiones, en fase de campo se usó el mismo diseño experimental con tres
tratamientos y cuatro repeticiones, puesto que fueron los que obtuvieron
viabilidad germinativa, el paquete estadístico empleado para el análisis de los
resultados es el software INFOSTAT, con la prueba de rangos múltiples de Tukey
al 5% de error.
Esta investigación contó con una fase en laboratorio y otra en
campo. La primera consistió en evaluar el porcentaje de germinación y
porcentaje de humedad de las semillas almacenadas en cuarto frio a 4° C, desde
el año 2016 hasta el 2022. La fase de campo consto de evaluar a los
tratamientos con viabilidad germinativa sus características agronómicas como:
altura de planta, número de hojas, vainas por planta, peso de 100 semillas (g)
y rendimiento por hectárea (kg), características que fueron evaluadas en el
2022.
Variables de laboratorio
Porcentaje de humedad, peso fresco, peso seco y materia
seca.
Mediante un analizador de humedad marca Boeco se analizó el
porcentaje de humedad que tuvieron las semillas en un lapso de 10 minutos, para
posteriormente determinar la materia seca y peso seco utilizando el valor peso
fresco inicial de las semillas.
Porcentaje de germinación
Se registró el número de semillas evaluadas en cada
tratamiento y réplicas, en las cuales para su germinación se utilizó agua
destilada y algodón, dado el resultado, se calculó el porcentaje de germinación
hasta los diez días. Tomando en cuenta las características visibles de
germinación como fueron emergencia de radícula y epicótilo.
Variables de campo
Altura de planta
La altura de la planta se midió a partir de la base del suelo
hasta la última hoja en posición vertical, se realizó esta toma de datos con la
ayuda de un flexómetro. Esta variable se registró cada 15 días después de su
trasplante.
Número de hojas
Se contabilizó el número de hojas desde su trasplante hasta el
final del experimento, considerando como hojas sanas aquellas que se encuentran
completas y rígidas.
Vainas por planta
Esta variable se tomó a partir de la floración se contó el
número de vainas por cada planta en cada tratamiento, esta variable se aplicó a
la especie de fréjol
Peso de 100 semillas (g)
Se contó 100 granos secos por planta cosechada, estos fueron
pesados en una balanza analítica y se expresó en gramos.
Rendimiento por hectárea (kg)
Para evaluar el rendimiento se tomaron los datos de cada
tratamiento conforme a la producción de cada uno, a partir de los datos
obtenidos se expresaron en kg/ha, como se muestra en la siguiente fórmula según
Boutin (2018):
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Fase banco de germoplasma:
Porcentaje de germinación
La figura 1 muestra comparativamente como con el paso de los
años la viabilidad de las diferentes semillas almacenadas a 4° C ha disminuido,
llegando a perderse completo en las especies de fréjol concepción, centeno,
maíz canguil, trigo mirador y trigo Chimborazo, esto probablemente debido a
que, el período durante el cual la semilla puede seguir siendo viable depende
mucho de su calidad en el momento de la recolección, el tratamiento al que se
la somete entre la recolección y el almacenamiento y las condiciones en que se
almacena. No obstante, la longevidad de la semilla varía también muy
considerablemente entre unas especies y otras, aun cuando reciban un
tratamiento idéntico y se las almacene en las mismas condiciones (FAO, 2016).
Figura 1. Comparación
del porcentaje de germinación del año 2016, 2018 y 2022
Porcentaje de humedad, peso fresco, peso seco y porcentaje
de materia seca de semillas
Para el caso de peso fresco y porcentaje de humedad de las
semillas, se muestran diferencias estadísticas entre los tratamientos, pero
mostrando que no existiría una relación directamente proporcional entre estas
dos variables. Se podría suponer, además, que una mayor o menor humedad no
influya en la longevidad del embrión, pero si la genética y fisiología de la
planta Arellano (2016). Según Reyes Maria & Mendoza (2002), en su
investigación el 30% de las muestras presento contenidos de humedad adecuados
para realizar un almacenamiento seguro que comprende en (≤ 12%),
demostrando que el porcentaje de humedad de la semilla es importante para su
almacenamiento como para su siembra, ratificando de igual manera que, aunque
las semillas estén lo suficientemente secas al estar mal almacenadas pueden
alcanzar niveles de humedad peligrosos.
En su proyeto de investigación Pilataxi (2013), al obtener la
producción de 7 variedades de trigo procedieron a realizar un secado hasta que
este obtenga 12% de humedad el cual según parametros del (MAG) es el porcentaje
idoneo para almacenar, por lo cual podemos observar en la tabla 1 y 2 que su
almacenamiento fue de manera correcta cumpliendo parámetros sugeridos y
manteniéndose durante los 6 años de almacenamiento de manera correcta.
Tabla 1. Peso
fresco, % de humedad, materia seca, peso seco
Los resultados de las variables que a continuación se
muestran, corresponden únicamente a los tratamientos, cuyas semillas mostraron
germinación a los seis años de almacenamiento siendo esta las semillas de
variedades de fríjol urcuquí, rocha y gema, como se muestra a continuación:
Altura de planta y número de hojas
Los resultados destacan que no existieron diferencias
estadísticas a lo largo de cada periodo evaluado (15 días a 75 días) para
altura de planta y vainas por planta, en número de hojas existe diferencias
significativas. Es posible que dichos valores sean el resultado propio de cada
planta, y de cómo esta hace uso de la radiación que reciben y de los nutrientes
que asimila (Jiménez, 2017). Por otra parte, al corresponder a la misma familia
botánica, sus características agronómicas también son similares y por eso no se
muestran variaciones. Investigaciones similares como la de López (2015), en su
investigación realizada en el cutivo de fréjol, encontró a los 75 dias una
altura de 38.5, mientras que Patango (2017) obtuvo como mayor resultado una
planta de 48.73; valores que difieren de los mostrados en este estudio, pero
que podrian estar asociados a las variedades de fréjol usados (fréjol urcuqui,
fréjol rocha y fréjol gema) y al metodo de conservación del material vegetal,
siendo para el segundo caso, el cuarto frío y, demostrando así la efectividad
del frío (4°C) en la preservacion.
Tabla 2. Altura
de planta y Número de hojas
Según INIAP (2012), el frejól, variedad gema suele tener entre
12 a 13 vainas por planta, sin embargo, en un ensayo realizado por Curay
(2019), obtuvo un promedio de 7.50 vainas por planta, lo cual se acerca los
resultados y que muestra posiblemente que en condiciones óptimas se podrían
llegar al número de vainas estimado y, que es posible almacenar las semillas
durante períodos de tiempo prolongados sin verse afectadas productividad, lo
cual demuestra que estas semillas almacenadas aún tienen un buen potencial de
rendimiento.
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Tratamientos
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Vainas por planta
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Fréjol urcuquí
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7.31 a
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Fréjol rocha
|
7.19 a
|
|
Fréjol gema
|
7.25 a
|
|
Medias con una
letra común no son significativamente diferentes (p > 0.05)
|
Tabla 3. Vainas
por planta
Peso de 100 semillas (g)
Al pesar cien semillas se establece que el frejól urcuquí es
de menor peso versus el resto, los mismos que comparados con lo mostrado por
Centeno (2015), quién determinó en su investigación un resultado significativo
de 54 gramos, demuestra una vez más la gran efectividad que tiene el guardar
semillas a 4°C permitiendo conocer una nueva alternativa de guardado sin
afectar el peso de las semillas, por otro lado Leal (2016), consiguió un peso
de 48,08, dato que permanece en el rango de los obtenidos en esta investigación
deduciendo así que el guardado de las semillas fue óptimo y que no afectó a su
peso.
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Tratamientos
|
Peso de 100 semillas (g)
|
|
Fréjol urcuquí
|
20 b
|
|
Fréjol rocha
|
51 a
|
|
Fréjol gema
|
56 a
|
|
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0.05)
|
Tabla 4. Peso
de 100 semillas (g)
Rendimiento por hectárea (kg)
Por último, en cuanto a rendimiento, el más productivo fue el
frejól gema, mismo que no varió representativamente por la variedad rocha. En
la investigación realizada por Vinces (2020), con semillas almacenadas, el
mayor valor obtenido en el rendimiento fue de 2800 kg siendo mayor a esta
investigación, mientras que en la investigación de Ortiz (2020), logró un
rendimiento de 1818.7, valores que están dentro del rango y que permitirían
afirmar que las semillas almacenadas a 4°C aún mantienen no solo su viabilidad,
sino que también su rendimiento.
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Tratamientos
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Rendimiento por hectárea (kg)
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Fréjol urcuquí
|
1900 b
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Fréjol rocha
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2075 ab
|
|
Fréjol gema
|
2175 a
|
|
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0.05)
|
Tabla 5.
Rendimiento por hectárea (kg)
CONCLUSIONES
Al evaluar la viabilidad de las semillas de fréjol Urcuquí,
rocha, gema, concepción, trigo mirador y maíz canguil nativo, centeno y trigo Chimborazo,
se logró determinar que únicamente tres variedades de fréjol, que corresponde
al 37.5 %, mantuvieron su poder germinativo seis años después de su
almacenamiento en frío a 4°C. Pudiéndose así recomendar a los productores un
posible tiempo de almacenamiento para esta especie sin que se vea afectado el
rendimiento. Y de esta manera se logró abaratar costos por la compra de
semillas.
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Técnica de Cotopaxi Extensión la Maná, por el
apoyo a través del Proyecto denominado “Recuperación de Germoplasma de especies
vegetales de la zona Nor-occidental de la provincia de Cotopaxi”.
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