Zootecnia Tropical > Sumario de la Colección > Volumen 15

Zootecnia Tropical, 15(1):67-80. 1997 

NOTA TÉCNICA

ESCARIFICACIÓN TÉRMICA DE SEMILLAS DE ACCESIONES
DE Leucaena leucocephala

Damelys Sanabria V., Ramón Silva-Acuña, Coromoto Alfaro y Miguel Oliveros

 FONAIAP. Centro de Investigaciones Agropecuarias del Edo. Monagas. 
Apartado Postal 184. Maturín, Z.P. 6201, Estado Monagas, Venezuela. 


INTRODUCCIÓN 

Uno de los principales problemas para el establecimiento de leguminosas forrajeras es la latencia de las semillas, la cual ha sido señalada como resultado de un exceso de inhibidores del crecimiento sobre las sustancias estimulantes, o por la presencia en la semilla de cutícula impermeable al agua y al oxígeno (3,8,14) causando irregularidad en la germinación. 

Se ha observado que la escarificación de las semillas disminuye su latencia y acelera la germinación de las mismas, independientemente del método utilizado (4,9,13). Así, esos autores recomiendan esta técnica para el establecimiento de algunas leguminosas. La escarificación térmica es muy usada debido a su bajo costo y la facilidad de aplicación por parte del productor (5). 

Dada la importancia de la especie Leucaena leucocephala como leguminosa forrajera arbustiva (1,7) se ha evaluado su adaptación bajo condiciones de sabana del estado Monagas; sin embargo, debido a diferencias observadas en tiempo de germinación entre accesiones sometidas a un mismo tratamiento (12), se diseño este experimento con el objetivo de evaluar el efecto de tres métodos de escarificación con agua caliente, sobre la germinación de semillas de tres accesiones de Leucaena leucocephala con seis meses de almacenamiento. 

MATERIALES Y MÉTODOS 

El Experimento se realizó en el laboratorio de forrajes del Centro de Investigaciones Agropecuarias del estado Monagas (CIAE-Monagas) adscrito al FONAIAP. Los tratamientos consistieron en la combinación de cada una de las accesiones de Leucaena leucocephala CIAT: 17492 (originaria de El Salvador), 17475 (híbrido de L. leucocephala x L. pulverulenta (F1) retrocruzada dos veces con el cultivar Cunninghan) y 9421 (originaria de México), con cuatro métodos de escarificación: a) inmersión de semillas en agua caliente al inicio de ebullición (lOO°C) no expuesta al fuego por cinco minutos, agitándose frecuentemente; b) inmersión de semillas en agua hirviendo por cinco segundos, contenidas dentro de un colador, manteniéndose el conjunto sobre el fuego; c) inmersión de semillas en agua hirviendo por lO s, contenidas dentro de un colador, manteniéndose el conjunto sobre el fuego y d) semillas sin introducir en agua caliente y sin remojo (testigo). 

Después del tratamiento térmico las semillas fueron sembradas en cápsulas de Petri, en cuyo fondo se había colocado papel absorbente humedecido con agua destilada. Las placas fueron distribuidas sobre un mesón en idénticas condiciones para las accesiones combinadas con las diferentes metodologías de escarificación. La evaluación de las semillas germinadas y el desarrollo de las raíces se realizó durante nueve días consecutivos. 

Las semillas empleadas en el experimento fueron cosechadas de plantas establecidas en sabanas bien drenadas de los estados Monagas y Anzoátegui, y almacenadas por un período de seis meses a temperatura ambiente. 

Los tratamientos provenientes del factorial 3 x 4 fueron distribuidos en el diseño experimental completamente aleatorizado, con tres repeticiones y la unidad experimental estuvo representada por cada cápsula de Petri, constituida por 25 semillas. Los valores obtenidos fueron analizados estadísticamente, comparados por contrastes ortogonales y determinada su significancia por la prueba de "F". 

RESULTADOS

Para la variable número de semillas germinadas, se constató a través del análisis de varianza, diferencias significativas (P< 0,0l) entre accesiones y entre métodos de escarificación térmica por accesión. En el Cuadro I se indican los promedios por accesión de las semillas germinadas de los diferentes tratamientos de escarificación y, en el Cuadro 2, el análisis de varianza. Independientemente del proceso de escarificación térmica, cuando se compara el híbrido de L. leucocephala x L. pulverulenta con las accesiones provenientes de El Salvador y México, en promedio las semillas germinadas en el F1 son superiores y estadísticamente diferentes (Cuadro 2) a la de los otros materiales gen éticos (Cuadro 1). Sin embargo, al comparar la accesión 9421 (México) y 17492 (El Salvador), sus valores promedios de germinación fueron similares (Cuadro 1), sin diferencias entre ellas (Cuadro 2). 

Tratamientos

Semillas Germinadas
 N° plántulas %

Acceción 17492 

Testigo 0.3, 1,2
 Inmersión agua caliente en reposo/5 min 5,3 21,2
 Inmersión agua hirviendo /5 s 8,6 34,4
Inmersión agua hirviendo /10 s 14,3 57,2
SUMATORIA  28,5  
Acceción 1747 5
Testigo 7,0 28,0
Inmersión agua caliente en reposo/5 min 24,6 98,8
Inmersión agua hirviendo /5 s  24,6 98,8
Inmersión agua hirviendo /10 s 24,6 98,8
SUMATORIA  80,8  
Acceción 9421
   Testigo 0,0 0,0
Inmersión agua caliente en reposo/5 min 17,0 68,0
Inmersión agua hirviendo /5 s 8,6 33,2
 Inmersión agua hirviendo /10 s 8,0 43,0
SUMATORIA  36,6  
*Promedio de tres repeticiones 

Cuadro 1. Valores promedios de semillas germinadas. para tres accesiones de Leucaena leucocephala procedentes del CIAT, sometidas a varios métodos de escarificación térmica.

Al comparar el efecto de los tratamientos térmicos dentro de cada una de las accesiones, se observó que para L. leucocephala CIAT 17492, en la medida que la escarificación con agua hirviendo aumentó el tiempo de exposición (de 5 para lO s) presentó mayor cantidad de semillas germinadas (Cuadro 1) con diferencias (P<0,01) entre el testigo y los tratamientos de escarificación térmica (Cuadro 2) los cuales mostraron las mayores cantidades de semillas germinadas. La comparación entre los tratamientos de escarificación con agua caliente en reposo durante 5 min y los de agua hirviendo por 5 y lO s, indican que estos dos últimos presentaron mayor cantidad de semillas germinadas resultando diferencias estadísticas en sus comparaciones (P<0,01; Cuadro 2). En el Cuadro 1 se muestra que entre los tratamientos con agua hirviendo, la mayor cantidad de semillas germinadas se obtuvo con 10 s de inmersión (14 plántulas) y sus valores fueron diferentes a los del tratamiento por 5 s de inmersión (9 plántulas). El aumento de la germinación de la accesión 17492 en los tratamientos con agua caliente, respecto al testigo fue de 20% cuando se utilizó agua caliente en reposo durante 5 min; 33% en agua hirviendo por 5 s y 56% en agua hirviendo durante 10s. 

Cuadro 2. Resumen del análisis de varianza para la variable semillas germinadas, en la evaluación de métodos de escarificación térmica de semillas para las accesiones CIAT 17475, CIAT 17492 y CIAT 9421 de Leucaena leucocephala. 

Fuente de Variación       CM        
 gl SG1
Acceciones 17492+9421 (no hlbridas)    
Vs accesión 17475 (hibrida) 1 25.26**
Entre accesiones 17492 y 9421 1 0.45ns
Dentro 17492:    
Testigo v s tratadas con agua caliente e hirviendo 1 10.95**
Agua caliente en reposo /5 min v s agua hirviendo 1 2.20**
Agua hirviendo /5 s v s agua hirviendo /10 s 1 1.05**
Dentro 17475:    
Testigo v s tratadas con agua caliente e hirviendo 1 11.69
Agua caliente en reposo /5 min v s agua hirviendo 1 0.00ns
Agua hirviendo /5 s v s agua hirviendo /10 s  1 0.00ns
Dentro 9421:    
Testigo v s tratadas con agua caliente e hirviendo 1 17.59**
Agua caliente en reposo /5 min v s agua hirviendo 1 2.06**
Agua hirviendo /5 s v s agua hirviendo /10 s  1 0.22ns
RESIDUO 24 0.13
CV (%)   11.09
SG=Semillas germinadas (Valores transformados en raíz cuadrada + 0,5 para análisis estadístico. ..(P<0,01); ns=no significativo.

En la accesión 17475, los métodos de escarificación con agua caliente, presentaron valores promedios idénticos (Cuadro 1). No obstante, se pudo constatar diferencias entre el tratamiento testigo y los que recibieron escarificación con agua caliente (P<0,01; Cuadro 2). El tratamiento testigo presentó en promedio menor cantidad de semilla germinada (7 plántulas) en relación a los tratamientos con escarificación térmica (25 plántulas) siendo el incremento en germinación de 70,8%. 

En relación a la accesión 9421 procedente de México, se observó que los tratamientos con escarificación presentaron mayor número de semillas germinadas que el testigo, en el cual no se constató ninguna germinación (P<O,OI; Cuadros 1 y 2). Se notó que los métodos con agua hirviendo poco favorecen la germinación, ya que el tratamiento con inmersión en agua caliente en reposo por 5 min presentó la mayor cantidad de semillas germinadas (Cuadro 1) y sus diferencias fueron significativas (Cuadro 2). El aumento en la germinación por efecto del agua caliente en reposo durante 5 min con respecto al testigo fue de 68%. 

La escarificación con agua caliente no afectó el desarrollo radical. La accesión CIAT 17475 presentó mayor proporción de plántulas con raíces de longitudes superiores a 7 cm (Gráfico 1). La accesión CIAT 9421 fue la única donde se observó semillas muertas en los tratamientos con agua caliente (2 a 5%). 

DISCUSIÓN 

Los resultados obtenidos indicaron que la escarificación térmica puede acelerar efectivamente la germinación de las semillas de L. leucocephala, confirmando que las mismas tienen problemas de impermeabilización en la cutícula, lo cual ha sido señalado para diversas accesiones y especies de leguminosas (3,6,13).

La interacción significativa entre accesiones de Leucaena leucocephala y tiempo de exposición en agua caliente sobre la germinación de las semillas, indicaron que existen propiedades físicas y químicas diferentes entre accesiones. Al respecto, Battacharya y Saha (2), evaluando tres especies de Cassia sp, encontraron relaciones entre estructura de las semillas, absorción de agua y germinación, correlacionándolas con la naturaleza de la abertura del micropilo y el estrofíolo. 

Si bien la cubierta de las semillas juega un papel importante en la absorción de agua, después que es vencida la resistencia inicial a la absorción, esta no es suficiente para una semilla con el micropilo obturado. Corral et al., (4) señalaron que la cubierta de las semillas pudiera estar implicada en la germinación cuando el tratamiento con remojo o agua caliente promueve la ruptura de la capa interna de una pared celular fuertemente lignificada; esa ruptura favorece la emergencia de las plántulas. Otros factores como la duración y condiciones de almacenamiento, el uso de fertilizante durante el cultivo y la época de cosecha, pueden afectar el período de latencia de las semillas (11). 

El efecto favorable de la escarificación térmica sobre la germinación de las accesiones de L. leucocephala, en relación al testigo, como fue constatado en este experimento, mayor a los valores de germinación señalados por algunos autores en L. leucocephala sometidas a tratamientos de imbibición con agua caliente durante 5, 10 y 30 min y en Alisicarpus vaginalis con vapor de agua a 80°C (10, 14). 

Se pudo observar que se presentaron diferencias en la respuesta a la escarificación térmica entre accesiones de esta especie. Aún cuando las semillas fueron almacenadas en las mismas condiciones y cosechadas de plantas establecidas en el mismo ecosistema, la accesión híbrida se comportó distinta en cuanto a las accesiones procedentes de México y El Salvador, y la respuesta a los métodos de escarificación térmica fue diferente. Para la accesión !7475, cualquiera de los tratamientos térmicos evaluados en este experimento se podrían recomendar para romper la dureza en semillas de este ecotipo y favorecer la germinación. En relación a las semillas de L. leucocephala provenientes de México (942!), el tratamiento de inmersión en agua hirviendo por !o s tuvo tendencia de presentar mayor número de semillas germinadas en relación al de 5 s; sin embargo, no hubo diferencias entre ellos (Cuadro 2) siendo el aumento en relación al testigo de 43 y 33% respectivamente, lo cual permite señalar que para esta accesión se requiere mayor tiempo de remojo en agua caliente pero no hirviendo. Para el ecotipo !7492 fue importante tanto el mantenimiento de alta temperatura en el agua como el tiempo de permanencia en ella (10 s) y no el remojo de las semillas en agua caliente durante 5 min. A diferencia de CIAT 17492 y 9421, el ecotipo !7475 presentó prácticamente 100% de germinación en todos los tratamientos con escarificación térmica. Esto posiblemente sea debido, por una parte a que sustancias químicas hayan sido inhibidas (3,8,14) y, por la otra a que la presencia de una capa interna de pared celular (4) tal vez ambas limitantes fueron eliminadas eficientemente, lo que facilitó la germinación. Este comportamiento es distinto de las otras dos accesiones que en promedio presentaron 42,8 % de germinación. Por lo tanto, no se debe generalizar las recomendaciones de escarificación para semillas de accesiones de la especie L. leucocephala. 

El porcentaje de semillas muertas (2 a 5%) del ecotipo CIAT 9421, observadas en los tratamientos con agua caliente fueron inferiores a lo señalado por Argel (1) para esta especie (accesión K8). Este autor encontró valores de 7% para semillas escarificadas con agua hirviendo durante 5 y 10 s, pudiendo estas pérdidas estar relacionadas con la accesión utilizada, calidad de la semilla, condiciones y tipo de almacenamiento.

CONCLUSIONES 

  • Antes de realizar cualquier tipo de escarificación térmica en semillas de Leucaena leucocephala, se debe conocer el comportamiento de cada accesión en relación  al método de escarificación más adecuado.

  • La escarificación térmica acelera efectivamente la germinación de las semillas de L. leucocephala y es un método económico, práctico y sencillo para ser utilizado. 

  • El comportamiento de las accesiones en cuanto a la escarificación térmica, es diferente; la accesión CIAT 17492 presentó el mayor porcentaje de germinación con el tratamiento de agua hirviendo durante lO Si y para la accesión CIAT 17475 cualquiera de los tratamientos térmicos utilizados, pueden ser usados para romper la dureza". En cuanto a la accesión 9421, el tratamiento térmico por 5 min en agua caliente en reposo fue el que presentó el mejor comportamiento con mayor número de semillas germinadas. Esta última accesión requiere mayor tiempo de remojo en agua caliente (sin hervir) en relación a las demás. 

RESUMEN

Con el propósito de acelerar la germinación a semillas de diferentes accesiones o ecotipos de Leucaena leucocephala, se evaluaron cuatro métodos de escarificación térmica. Los tratamientos consistieron de tres accesiones de L. leucocephala (CIAT 17475, 17492 y 9421), combinados con los siguientes métodos de escarificación: a) inmersión por cinco minutos en agua caliente a 100°C, en reposo; b) inmersión por cinco segundos en agua hirviendo, mantenida sobre el fuego, c) inmersión por lO s en agua hirviendo, mantenida sobre el fuego, y d) sin inmersión en agua (testigo). Los tratamientos consistieron de un factorial 3x4, distribuidos en un diseño experimental completamente aleatorizado, con tres repeticiones, y la unidad experimental constituida por 25 semillas. Se cuantificó el porcentaje de semillas germinadas y el desarrollo de las raíces. Los resultados indicaron diferencias para la variable semillas germinadas, tanto entre ecotipos como entre métodos de escarificación por accesión (P<0,01). Independientemente del método de escarificación, la accesión 17475 presentó mayor porcentaje de semillas germinadas en relación a las otras. No hubo diferencias en cuanto a porcentaje de germinación de semillas entre los ecotipos 17492 y 9421. Para cada ecotipo, los métodos de escarificación presentaron comportamientos diferentes. CIAT 17492 reveló mayor porcentaje de germinación con el método de escarificación de inmersión durante lO s en agua hirviendo, y para las accesiones CIAT 17475 y 9421, el mayor porcentaje de germinación fue con el tratamiento de agua caliente a 100°C en reposo, por cinco minutos. En relación al desarrollo de las raíces, el ecotipo 17475 presentó en promedio mayor longitud de raíces. De acuerdo a lo antes expuesto, no es conveniente generalizar un único método de escarificación en agua caliente para diferentes accesiones de L. leucocephala. 

Palabras Clave: Germinación, Escarificación térmica, Accesión, Leucaena leucocephala

THERMIC SCARIFICATION OF SEEDS IN THREE ACCESSIONS OF Leucaena leucocephala 

SUMMARY

 With the purpose of increasing germination speed of differents Leucaena leucocephala accessions seeds, four methods of thermic scarification were tested. The treatments consisted of three accessions of L. leucocephala (CIAT: 17475, 17492 y 9421) combined with the following methods of scarification: a) soaking in hot water at 100°C and resting for five minutes; b) soaking for five seconds in boiling water, maintained on the heat; c) soaking for 10 s in boiling water, maintained on the heat, and d) without soaking (tester). The treatments were arranged in a 3 x 4 factorial and distributed on an completely randomized design with three replications. The experimental united consisted of 25 seeds. Quantifications were done on seed germination percentage and roots development. The results showed significant differences (P<0.01) for germinated seeds, among the accessions and among scarification methods. For all scarification methods tested, the accession 17475 presented a higher percentage of seed germination in comparison with the others. There was no significant difference in seed germination percentage between the accessions 17492 and 9421. For each accessions, there was a differential response to the scarification methods used. CIAT 17492 showed the highest percentage of germination with the treatment soaking durin lO s in boiling water maintained on the heat; the best treatment for the accessions CIAT 17475 and 9421 was soaking in hot water at 100°C and resting for five minutes. In relation to the root growth, the accession 17475 presented the largest root growth mean. It is not convinient to recomend an unique method of scarification in hot water for different accessions of L. leucocephala

Key Words: Germination, Thermic scarification, Accession, Leucaena leucocephala.

Bibliografía

  1. ARGEL,  P. Establecimiento de pastos tropicales. FONAIAP-PRODETEC. (Trabajo de consultoría sobre pastizales y conservación de forrajes) p. A-O117. 1988. 

  2. BHATTACHARYA, A. y P. K. SAHA. Ultrastructure of seed coat and water uptake pattern of seeds during gerrnination en Cassia sp. Seed Sci. Techn.,18(1):97-102. 1990.

  3. CRUZ, M.S.D. y M. TAKAKY. Dormancy and germination of seeds of Cloris orthonothon. Seed Sci. Techn., 11(2):323-329. 1983.  

  4. CORRAL , R., J.M. PITA y F. PEREZ GARCIA. Sorna aspacts o! saad garrnination in tour spacias o! Cistus L. Saad Sci. Tachn., 18(2):321-325. 1990 

  5. GONZALEZ, M.A. y J.A. ORTEGA S. Evaluación de métodos de siembra para el establecimiento de leucaena (Leucaena leucocephala) en el sur de Tamaulipas (México). Técnica Pecuaria, (México) 52:119-121. 1986. 

  6. JHA, B.N. y R.P. SINHA. Hard-seededness in Vicia faba L. FABIS-Newsletter (ICARDA). Faba Bean Inforrnation Service, 24:37-38. 1989

  7. MARTINEZ, M., L.E. TERGAS y A.V. MENDEZ. Producción de forrajes y valor nutritivo de Leucaena leucocephala en la región semiárida del sur de Puerto Rico. Pasturas Tropicales, 12(3):25-28. 1990.

  8. MELTHORPE, F.L. y J. MOORBY. Introduction to crop physiology. Cambrigde University Press. p. 110-123. 1974. 

  9. RARIVOSON, C., M. SCHARAMM y Ch. SAMSON. Scariíiying seeds oí green rnanure legurnes. International Rice Research Newsletter (Philippines), 12(3):47. 1987

  10. RAZZ, R. y T. CLAVERO. Métodos de escarificación en semillas de Humboldtiella ferruginea y Leucaena leucocephala. Rev. Facultad de Agronomía. Universidad del Zulia (Venezuela), 13(1):73-77. 1996.

  11. RIVERO, L. y J. ESPINOZA. Duración de la latencia en semillas de Brachiaria decumbens. Pasturas Tropicales, 10(1):20-23. 1986.

  12. SANABRIA V., D. Informe Anual 1989. Estación Experimental Monagas. Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias. 30 pp. 1990 .( Mimeo ) .

  13. SANTOS G. de P.R. Método de escarificación en Desmodium ovalifolium. En: Keller-Grein, G. (Ed.) Reunión de la Red Internacional de Evaluación de Pastos Tropicales. RIEPTAmazonia, 1, Lima, Perú. 1990.

  14. SINGER,K.L. y W.D. PITMAN. Gerrnination requeriments of a perennial Alysicarpus vaginalis accesion. Agronomy J., 80(6):962-966. 1988.


^

Zootecnia Tropical > Sumario de la Colección > Volumen 15