El género Quercus está conformado por alrededor de 400 especies (Aldrich y Cavender-Bares, 2011), las cuales constituyen la mayor parte de la familia Fagaceae (Johnson et al., 2019). En varias partes del mundo, el dominio de Quercus se ha reducido en los bosques, debido a las actividades antropogénicas y por el cambio ambiental actual (Rubio-Licona et al., 2011); por ello, es que en los últimos años, se ha centrado mucha atención en investigar su conservación y gestión sostenible (Annighöfer et al., 2015).
Quercus variabilis Blume es uno de los taxones con mayor distribución en el este de Asia (24º a 42º N y 96º a 140º O); se distribuye en China continental, en el archipiélago de Zhoushan, en la isla de Taiwán, en el archipiélago japonés y en la península de Corea (Chen et al., 2012). Los bosques que forman desempeñan un papel importante en la conservación y mejoramiento del agua y el suelo (Shi et al., 2017). No obstante, el cambio climático, la erosión del suelo y los problemas ecológicos (pérdida de diversidad, reducción de áreas naturales) han propiciado la destrucción de sus poblaciones naturales (Lei et al., 2013).
En cada país, las estrategias de recuperación de áreas boscosas deben ser atendidas para disminuir los impactos del cambio de uso de suelo. Así, China registró una reforestación de 84 696 000 ha en 2020, lo que le ha permitido incrementar la superficie forestal en 0.93 % de 2010 a 2020 (FAO, 2020). Al respecto, los programas de restauración requieren del conocimiento ecológico de las especies para incrementar su supervivencia, particularmente sobre el proceso de germinación de las semillas; por ejemplo, la tasa, homogeneidad y sincronización de la germinación para de esta forma incrementar el éxito del establecimiento y la supervivencia de las plántulas in situ (Rodríguez, 2021).
Por lo anterior, se realizó el presente trabajo con Q. variabilis, una especie de gran importancia económica y ecológica en el este de Asia (Shi et al., 2017) con el objetivo de evaluar los parámetros de germinación en tres tamaños de semillas. Para ello, se planteó la siguiente pregunta: ¿Los parámetros germinativos varían con los tamaños de las semillas?
En el análisis se emplearon datos previos sobre la emergencia de plántulas de Q. variabilis (Cuadro 1) (Shi et al., 2019).
Dato consultado | Tamaño de semilla | ||
---|---|---|---|
Pequeña | Mediana | Grande | |
Peso (g) | 2.88 ± 0.09 | 4.18 ± 0.10 | 5.52 ± 0.27 |
Tiempo de germinación después de la siembra (días) | 60 | 60 | 60 |
Número total de plántulas emergidas | 155 | 373 | 383 |
Tasa de emergencia (%) | 38.75 | 93.25 | 95.75 |
De acuerdo con Shi et al. (2019), el germoplasma provino de una población de Q. variabilis ubicada en Jiaozuo, provincia Henan, China (113°22′ E, 35°26′ N; altitud 1 022 a 1 225 m), el cual se germinó en invernadero durante 60 días bajo condiciones controladas (28.5 °C de temperatura diurna y 16.5 °C de temperatura nocturna; 84.7 % de humedad relativa, luminosidad de 820 μmol m-2 s-1). Se utilizó una mezcla 3:1 de peat moss y perlita, y cada tamaño de semilla se colocó en 20 bandejas.
Con base en los datos obtenidos por Shi et al. (2019), para este trabajo se calcularon seis parámetros de germinación en tres tamaños de semilla mediante las fórmulas descritas en el Cuadro 2. Debido a la manera en cómo fueron registrados los datos por los autores, solo fue posible analizar la germinación final (%) mediante un análisis estadístico consistente en un modelo de regresión logística con el procedimiento LOGISTIC del programa SAS® 9.0 (2002); mientras que para el resto de los parámetros germinativos únicamente se estimaron y se presentan sus valores generales (resultados parciales), lo anterior es conveniente considerar en los resultados expuestos.
Parámetro | Fórmula | Variables | Referencia |
---|---|---|---|
Germinación final (%) |
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nf = Número de semillas germinadas al final del ensayon = Número de semillas al inicio del ensayo | Al-Ansari y Ksiksi, 2016 |
Tiempo promedio de germinación (día) |
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n i = Número de semillas germinadas en el día it i = Número de días después de la siembra | Côme, 1970 |
Tasa media de germinación (día-1) |
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TPG = Tiempo promedio de germinación | Al-Ansari y Ksiksi, 2016 |
Coeficiente de velocidad de germinación (%) |
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n i = Número de semillas germinadas en el día it i = Número de días después de la siembra | Al-Ansari y Ksiksi, 2016 |
Índice de tasa de germinación (% día-1) |
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g i = Porcentaje de germinación en el día i t i = Número de días después de la siembra | Al-Ansari y Ksiksi, 2016 |
Índice de germinación Timson (% día-1) |
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g i = Porcentaje de germinación en el día i T = Tiempo total de germinación | Khan y Ungar, 1998 |
En general, se advirtió una marcada diferencia en el tamaño de semilla (Figura 1) al comparar los valores estimados de los parámetros germinativos (Cuadro 2). En particular, se apreciaron valores más altos en las semillas grandes (5.52 ± 0.27 g) y medianas (4.18 ± 0.10 g).
En las columnas no se presentan letras que señalen diferencias entre ellas debido a que no se realizaron análisis estadísticos.
Las semillas grandes y medianas registraron mayores porcentajes de germinación final (GF) (96 y 93 %, respectivamente), pero no tuvieron diferencias significativas (ρ=0.9983) con las semillas de menor tamaño; también mostraron menor tiempo promedio de germinación (TPG) (media=20 días) y alto Índice de Tasa de Germinación (ITG) (5.4 y 5.1 % día-1, respectivamente) e Índice de Germinación Timson (IGT) (1.6 % día-1) comparado con las semillas pequeñas (GF=39 %, TPG=24 días, 1.8 % día-1 e IGT=0.6 % día-1) (Figuras 1a, 1b, 1e y 1f). Asimismo, las semillas grandes y medianas tuvieron valores más altos de tasa media de germinación (TMG) (0.05 dia-1) y coeficiente de velocidad de germinación (CVG) (5.0 y 4.9 %) que las pequeñas (TMG=0.04 día-1 y CVG=4.2 %) (Figuras 1c y 1d).
El análisis mostró que a mayor tamaño se verifica un alto porcentaje de GF y menor TPG, lo cual podría relacionarse con la cantidad de reservas nutricionales acumuladas en las semillas como en el caso de Q. glauca Thunb. (Negi y Rawal, 2018). No obstante, esta condición del tamaño no es exclusiva del género, ya que en otras especies se ha registrado que semillas de tamaño menor evidencian porcentajes superiores de germinación. Tal es el caso de Q. ilex L. que alcanzó 81 % de germinación en semillas de 1.50 a 4.84 g para una de cuatro poblaciones analizadas, con una media significativamente inferior, pero con un porcentaje de germinación mayor al resto de las poblaciones (Caliskan, 2014). Por lo anterior, no es posible asegurar que las semillas más grandes en el género Quercus tendrán porcentajes de germinación más altos.
Posiblemente, la germinación de Q. variabilis no fue similar entre los tamaños de las semillas debido a las reservas de nutrientes. De acuerdo con Shi et al. (2019), en Q. variabilis las semillas grandes presentaron diferencias significativas (ρ<0.05) por la mayor cantidad de N, P y K (29.1 ± 1.2 mg bellota-1, 5.38 ± 0.25 mg bellota-1 y 30.7 ± mg bellota-1, respectivamente) que las medianas y pequeñas, lo que podría asociarse con el incremento del porcentaje de germinación final (Hara y Toriyama, 1998).
Es factible proponer estrategias de gestión como la producción de planta de calidad con base en el tamaño de la semilla, establecimiento de plantación o reforestación en sitios acordes a la planta producida; así como para la conservación de la especie estudiada con base en el análisis de los datos analizados en esta investigación.
Previo a la producción de planta en vivero y en función de la disponibilidad de germoplasma, se sugiere seleccionar las semillas de mayor tamaño con el propósito de tener mejores parámetros germinativos de Q. variabilis. Sin embargo, es necesario hacer un análisis posterior para determinar la influencia que tienen otros factores (genéticos, ambientales, fenotipo) en la germinación de la especie.