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Caña de Azúcar,  Vol. 2(1): 30-38. 1984

GERMINACIÓN DE LA SEMILLA SEXUAL DE CAÑA DE AZÚCAR EN VENEZUELA 

Omar A. Rodríguez*

* FONAIAP-Región Central, Instituto de Investigaciones Agronómicas,
 Maracay, Estado Aragua, Venezuela


RESUMEN 

Semilla sexual de caña de azúcar, obtenida de cruces biparentales y múltiples modificados en el año 1981, fue utilizada para establecer pruebas de germinación, con la finalidad de determinar sus índices de calidad. La semilla fue tratada mecánicamente para eliminar la pelusa que la cubre y así facilitar su manejo y almacenamiento. 

La prueba fue realizada en umbráculo en el campo del FONAIAP-CENIAP, en Maracay. Se utilizaron cajas germinadoras con una mezcla de tierra y cachaza (2:1) tratada como Bromuro de Metilo. 

Se establecieron los siguientes índices de calidad de la semilla; vigor (tiempo para la germinación), viabilidad (proporción de plántulas germinadas en un tercio del tiempo total de germinación) y pureza (relación porcentual de peso de la semillas antes y después del tratamiento mecánico). 

El 34,6% de los cruces mostraron vigor bueno; 30,8% medio; 10,3% bajo y 24,4% nulo. 

En cuanto a viabilidad, 25,64% fue bueno; 8,97% medio; 41,03% bajo y 24,36% no viable. 

El índice de pureza fue de 51,48% y la energía germinativa fue buena en promedio. 

La incorporación de estos índices de calidad, permitirá realizar una mejor evaluación de la germinación, comparar técnicas de cruzamientos, siembra y almacenaje de semilla sexual de caña de azúcar. 

GERMINATION OF SUGARCANE SEED IN VENEZUELA 

ABSTRACT 

Seed of sugar cane from 1981 biparental crosses and modified polycrosses was used for germination trials with the objective of determining seed quality indexes. 

The seed was defuzzed mechanically to make easier their handing and storage 

The trial was established under saran shade at the experimental field of FONAIAP-CENIAP in Maracay. Germination trays were used filled wjth a mjxture of soil and filter mud cake (2:1) treated with methyl bromide. 

The following seed quality indexes were established: vigor (time for germination), viability (proportion of seedlings germinated in a thjrd of the total germination time) and purjty (percentage of clean seed weight). 34,6% of the crosses showed good vigor, 30,8% medium, 10,3% low and 24,4% nil. Regarding viabjlity 25,6% of the crosses were good, 8,97% medium, 41,03% low and 24,36% not viable. The index of purity was 51,48% and the germinative energy was good in average. 

The use of these quality indexes will allow a better evaluation of germination, comparison of crossing techniques, planting and storage of sexual seed of sugarcane. 

INTRODUCCIÓN 

La función principal del mejorador de plantas es la de producir nuevas variedades con mayor capacidad de producción y mejor calidad. Para lograrlo necesita realizar el apareamiento de los progenitores y obtener la semilla. La obtención de la semilla es uno de los avances mas significativos en el reino vegetal; ya que conjuga la propiedad de permanecer en reposo y difundir la especie. 

La germinación de la semilla es una fase de desarrollo de la planta, y es un proceso complejo que lleva a la reactivación del crecimiento del eje embrionario y su continuo desarrollo hasta producir una planta potencialmente independiente. Para que esto ocurra, en muchos casos solo son necesarios una adecuada suplencia de agua, oxígeno y temperatura. 

Entre las consideraciones generales de un programa de selección en caña de azúcar, es muy importante la obtención de un número alto de plántulas. Mientras mas numerosa sea la población heterocigota obtenida, mayor será la probabilidad de obtener individuos superiores. 

En nuestras condiciones, el proceso de selección comienza en el mismo umbráculo con la población de plántulas obtenidas, en él se realiza la prueba de resistencia al mosaico de la caña de azúcar. Por lo exigente de esta prueba, se requiere por lo tanto, una población suficientemente grande que permita transplantar al campo un adecuado número de plántulas, para la conducción de las siguientes y sucesivas etapas de selección de este material. 

El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento germinativo de setenta y ocho cruces efectuados en 1981, siguiendo el procedimiento descrito por González y Uzcátegui (1968), bajo las condiciones ambientales propias de Maracay. 

REVISIÓN DE LITERATURA 

La necesidad de renovar periódicamente un material fisiológicamente viejo, la incidencia notable de problemas fitopatológicos y las necesidades de extender el cultivo a otras áreas ecológicas mas exigentes, imponen la necesidad de un plan ambiciosos de producción de variedades, para lo cual es muy importante la fase de germinación de semilla sexual de caña de azúcar; y la obtención de una numerosa población de plántulas. 

González y Uzcátegui ( 1968), plantean que inmediatamente después de obtenida la semilla y su ulterior germinación, comienza el proceso de selección. González ( 1982), aconseja orientar el esquema de selección aumentando el tamaño de la población inicial, dando prioridad a la depuración de ésta en términos de resistencia a la enfermedades mas comunes de la caña de azúcar en Venezuela, antes de realizar la evaluación agronómica en las siguientes etapas de selección. Chilton y colaboradores (1965), establecen que la base de un buen programa de mejoramiento es la producción de semilla botánica viable. George y De Groot (1962), señalan que el éxito de un programa de mejoramiento depende igualmente de la calidad de las plántulas inicialmente producidas y de la eficiencia con la cual este material básico puede ser seleccionado para escoger las mejores variedades que contiene. 

Roberts (1973), denomina "ortodoxa" aquellas especies en las cuales el período de viabilidad de la semilla está determinado por la temperatura, contenido de humedad y presión de oxígeno; al disminuir uno de estos factores se incrementa el período de longevidad de la semilla; y llama "recalcitrante" aquellas especies donde el contenido de humedad no puede ser reducido, ya que al hacerlo se tiende a disminuir el período de longevidad. Rao (1982), indica que la caña de azúcar es un cultivo con baja tasa de formación de semilla y corta viabilidad, así como señala que ha reunido suficiente evidencia que muestra un comportamiento de la semilla botánica de caña de azúcar, similar al de la semilla "ortodoxa", pues reduciendo el contenido de humedad de la semilla y almacenándola a baja temperatura ha logrado mejorar la viabilidad. 

Para una buena germinación de la semilla botánica de caña de azúcar, Van Breeman (1964), señala que es necesario lograr una correcta mezcla de "suelo". La acertada esterilización del mismo y subsiguientes tratamientos, reducen al mínimo las condiciones para el ataque de hongos. Un buen manejo de la semilla obtenida de los cruces contribuye también a una mejor germinación; asimismo, para tener una visión aproximada de la densidad óptima de siembra en las cajas germinadoras, recomienda realizar una prueba preliminar sembrando un gramo del material a ensayar. Roach (1969), sostiene que la prueba con un gramo de semilla nos provee de un indicativo del comportamiento de los cruces, de la labor de cruzamiento para un año y asimismo, pueden establecerse comparaciones con otros años. Esto es de utilidad para evaluar los efectos de los cambios realizados en la técnica de cruzamiento, y la influencia del almacenamiento en la calidad de la semilla. El mismo autor establece unos patrones de comparación donde considera buena la germinación de aquellos cruces cuya semilla es capaz de producir mas de 10 plántulas por gramo de semilla sembrada, germinación media la de los cruces cuya semilla genera entre seis a diez plántulas por gramo de semilla sembrada, y pobre aquellos cruces que su semilla solo es capaz de producir de una a cinco plántulas por gramo de semilla sembrada. 

Prasada Rao y Papa Rao (1969) , sostienen que siempre que la germinación sea esparcida, las plántulas usualmente tienden a ser vigorosas y de buena altura; lo contrario sucede cuando la germinación es muy profusa. Barredo y Gibe (1976), informan que las bajas temperaturas nocturnas en los períodos de germinación, con frecuencia afectan a la misma, y recomiendan la necesidad de lograr, artificialmente, condiciones apropiadas para la germinación cuando este problema está presente. Para Skinner (1967), una alta humedad inicial es deseable para evitar regar durante la germinación; pasadas las 28 horas de sembrada la semilla se pueden observar síntomas de germinación. De Groot ( 1962), han logrado buenos resultados usando bolsas de polietileno en la cría de las plántulas.

MATERIALES Y MÉTODOS 

La semilla obtenida de los cruzamientos de 1981, fue tratada mecánicamente en escarificador de semilla; por centrifugación la semilla fue sometida a fricción en las paredes internas del cilindro, el cual estaba cubierto con papel de lija. Este tratamiento permitió eliminar la pelusa que cubre la cubierta de la semilla, reducir el volumen del material con el cual se trabaja y una mejor manipulación en el momento de la siembra. Esta semilla así tratada se hizo germinar en cajas rectangulares de madera y de fondo metálico perforado, cuyas dimensiones son 40 x 50 cm de lado y 10 cm de profundidad. 

Las cajas de germinación se llenaron con una mezcla de tierra y cachaza, previamente tratada con bromuro de metilo, en una proporción de 2:1 hasta alcanzar una altura de ocho centímetros. 

Antes de la siembra definitiva de la semilla, se realizó una prueba de germinación. De cada cruzamiento se sembró un gramo de semilla para conocer el poder de germinación. En base al contaje de las plántulas germinadas se planificó la siembra definitiva para la obtención de un número deseado de plántulas germinadas por cruce. 

La siembra se efectuó directamente en la superficie de la mezcla. La semilla fue cubierta con una fina capa de la mezcla de tierra y cachaza, y regada abundantemente. Las cajas así preparadas se cubrieron con un plástico para lograr una humedad relativa del 90 a 95% en el umbráculo a una temperatura promedio de 22,16ºC la nocturna, ya 26,18ºC la diurna. A las 48 horas se observaron las primeras manifestaciones de germinación con la emergencia de los coleóptilos de las semillas mas vigorosas. El proceso germinativo se generalizó a los cinco días de sembrada. En este momento se retiró definitivamente el plástico que cubre a las cajas de germinación y se limitó la cantidad de agua suministrada en el riego con la finalidad de evitar la enfermedad del almácigo o "dumping-off". En los casos de su aparición, las cajas de germinación fueron tratadas con Agallol. 

Las plántulas permanecieron en el umbráculo por un período de 45 días, a temperaturas aproximadas de 26 y 21ºC diurna y nocturna, respectivamente. A las seis semanas de producirse la germinación, las plántulas fueron transplantadas individualmente a bolsas de polietileno, las cuales contenían una mezcla igual de suelo tratada de la misma forma a la empleada en las cajas de germinación. Se anotó el número de plántulas por cruce transplantadas a bolsas, se identificaron y mantuvieron en el umbráculo por un lapso de tiempo entre 30-60 días. Las hojas de las plántulas fueron podadas en un 30% de su longitud con la intención de que fueran obteniendo mas vigor y se estimulara el enraizamiento con fines de lograr un mejor transplante a campo. 

De la semilla sexual de los cruces de 1981, se realizaron catorce siembras de semillas provenientes de los cruces biparentales, sesenta y una siembras de semillas de los cruces múltiples y tres siembras con semilla botánica de libre polinización. En total, se sembraron 287 ,25 gramos de semilla sexual de caña de azúcar. Las siembras se real izaron entre los meses de abril y junio de 1982.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

Realizadas las pruebas de germinación, se procedió a la siembra y posterior evaluación del proceso de germinación. Así, de las catorce siembras con semilla provenientes de cruces biparentales, solo germinaron seis. De las sesenta y una siembras con semilla proveniente de los cruces múltiples, solamente cincuenta fueron capaces de germinar. Las siembras con semilla de libre polinización germinaron todas. Se obtuvo una población de 4016 plántulas. 

Si se considera el período que necesita la semilla para germinar después de sembrada, como un índice de vigor, entendido éste como el potencial que tiene la semilla para germinar rápida y uniformemente en condiciones adversas y producir plántulas normales con un rendimiento aceptable (Delouche y Caldwell, 1968), se concluye que la semilla proveniente del 34,62% de los cruces es de buen vigor, el 30,77% de mediano vigor y el 10,26% de bajo vigor (Cuadro 1). El vigor señala también la buena calidad de la semilla empleada en esta prueba. 

Cuadro 1.  índice de vigor de la semilla sexual de caña de azúcar proveniente de los cruces del año 1981 . 

 

No. de Cruces (%)

Gramos de semilla

Plántulas germinadas 

Días para germinar

Índice de vigor

 

27 (34,62)

156,05

3603

 1 3

 Bueno

 

24 (30,77)

68,40

389

4 6

Medio

 

 8 (10,26)

12,50

24

 7 10

Bajo

 

19 (24,35)

50,30

0

-

Nulo

Total        78(100,00)     287,25              4016

La viabilidad de la semilla está representada por la capacidad de germinación, en este caso particular, el número de plántulas que pueden ser logradas para cada gramo de semilla botánica sembrada. Al comparar los resultados presentados en el cuadro 2 con los patrones establecidos por Roach (1969), se concluye que la semilla empleada es de buena viabilidad en 25,6% de los cruces, viabilidad media en 9% y viabilidad baja en 41,0% de los cruces. Es de hacer notar, que el número de plantas germinadas por gramo de semilla sembrada, en los cruces de viabilidad buena, estuvo muy por encima del límite establecido, lo cual permitió obtener una población de plantas bastante buena, a pesar de la alta proporción de cruces de viabilidad baja. 

Cuadro 2. Índice de viabilidad de la semilla sexual de caña de azúcar proveniente de los cruces del año 1981.

 

No. de Cruces (%)

Gramos de semilla

Plántulas germinadas 

Días para germinar

 Índice de vigor

 

20 (25,64)

91,35

3597

39,38

Buena

 

 7 ( 8,97)

27,28

211

7,73

Media

 

32 (41,03)

118,32

208

1,76

Baja 

 

19 (24,36)

50,30

 0

0

Nula

Total            78(100,00)         287,25             4016

La semilla de los cruces con mejor vigor y mejor viabilidad mostraron una relación de plántulas por gramo de semilla bastante alta. 

La energía germinativa es un factor de valoración de la semilla, donde se relaciona el número de plántulas logradas con el tiempo de germinación. Esta se considera buena, cuando las dos terceras partes de las plántulas han germinado en una tercera parte del tiempo que dura la germinación del cultivo. Para este caso, en caña de azúcar, en el cual la duración del período de germinación fue de diez días, se obtuvieron mas de las dos terceras partes de las plántulas en un tercio de ese tiempo. Esto indica que la energía germinativa fue muy buena. 

Al relacionar la composición en peso de la semilla de los cruces que intervinieron en la presente prueba, y las partículas de materia inerte constituyente de la semilla del cruce, residuos del proceso mecánico, se tiene la pureza. 

Se entiende por pureza, al porcentaje en peso de "semilla pura" presente en el cruce. "Semilla pura" del cruce se considera: 1) espiguillas con glumas, lemma y palea conteniendo una cariópside, a menos que sea muy evidente la condición vana; 2) flor con lemma y palea conteniendo una cariópside, a menos que sea muy evidente la condición vana, y 3) cariópside. 

Para los cálculos de la pureza se emplea la expresión matemática siguiente: % Pureza = PF/PT x 100, donde PF: peso final de la semilla después del tratamiento mecánico y PT: peso inicial de la semilla antes de ser tratada mecánicamente. El promedio del análisis de pureza en semilla botánica de caña de azúcar de los cruces empleados en esta prueba fue de 51,48%.

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