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Introducción
La demanda de semilla en México, está en función directa del potencial de producción, el cual está determinado por su calidad genética, física, fisiológica y sanitaria, así como por su daño mecánico. Es bien conocido que en el comercio existen pocas variedades mejoradas y en muy alto grado especies nativas, que se producen aplicando poca tecnología moderna y/o tradicional-artesanal, así como cosechas de plantas que crecen en los caminos, en terrenos de cultivos o abandonados. Sin embargo, debido a que la comercialización de semillas de especies forrajeras a nivel local es a granel, o en envases rústicos y de origen desconocido, y los estándares de calidad se desconocen, lo cual es de suma importancia debido a que es necesario conocer los factores favorables o desfavorables de la producción que ocurrieron durante la formación y desarrollo de la semilla a nivel campo, lo que repercute en semillas de mala calidad que no aseguran buenos establecimientos de las praderas y pastizales al tener baja germinación y poca emergencia de plántulas. Una alta densidad de pastos en las praderas y pastizales representa la mejor oportunidad para incrementar rápidamente la cobertura de plantas en los ranchos ganaderos de zonas áridas y semiáridas con alta proporción de suelo expuesto a erosión y sin cobertura vegetal.
Una mayor densidad de pastos ofrece la oportunidad de incrementar la cosecha de sol y lluvia, lo que constituye la base de una alta rentabilidad en los sistemas de producción en condiciones de pastoreo, al mismo tiempo que permite conservar la estabilidad ecológica de los ecosistemas áridos. Los pastos no son especies domesticadas y la baja germinación es una característica de las gramíneas de pastizal, la cual reduce la efectividad de sembrar praderas de gramíneas de temporal. La semilla comercial de pastos no se considera únicamente a la cariópside o a la semilla botánica; también incluye diversos tipos de brácteas accesorias de la cariópside, como gluma, palea y ramas modificadas (Hanna y Anderson, 2008). La semilla de los pastos no germina totalmente en condiciones óptimas de humedad y temperatura. Lo anterior ocurre debido a que estas especies no han sido domesticadas y difieren en cuanto a tiempo de germinación. A través de 60 millones de años de historia, los pastos han evolucionado de acuerdo a diversos factores y debido a esto su capacidad germinativa se distribuye en un periodo de tiempo lo que les permite persistir como especie. Es importante cuidar la calidad de semillas que se va a utilizar para hacerles pruebas de germinación y vigor (Enríquez et al., 2011). Las causas más comunes de latencia son la presencia de una envoltura de la semilla impermeable al oxígeno y al agua, inmadurez del embrión y la presencia de inhibidores que impiden o controlan la germinación. Los efectos en la germinación son variables y considerables variaciones son observadas entre especies, eco tipos, sitios y años de cosecha (Tian et al., 2002). También es importante manejar adecuadamente la semilla antes de almacenarla para obtener buena calidad. La limpia de la semilla consiste en retirar de ésta todas las partes de planta indeseables como: hojas secas, tallos y espigas inmaduras. Para esto se pueden utilizar cribas de diferentes calibres en cm2, a través de las cuales se hace pasar la semilla y permiten la separación de partículas en función de su tamaño (Antón et al., 2005). Una vez cosechada la semilla, se pone a secar a la sombra hasta lograr bajar su contenido de humedad al rango de 10 a 14%. Este se puede estimar con un aparato específico de humedad de semilla. Para lo anterior, el secado deberá llevarse a cabo en un área donde pueda maniobrarse con facilidad, de preferencia en piso de cemento y liso. En este, la semilla se extiende en capas no mayores de 10 cm, las cuales deberán voltearse cada 20 min utilizando una horquilla o palas, para que sea uniforme; ya que la humedad junto con la temperatura, son los factores que más influyen sobre la conservación de las semillas durante el almacenamiento (Durán y Retamal, 1996).
La semilla seca se coloca en costales y se almacena por un período de seis meses antes de su siembra, en un lugar seco y fresco, preferentemente con extractores de aire y bien aireado donde la temperatura media no exceda los 30º C. Es importante colocar los sacos con la semilla sobre tarimas de madera para evitar el contacto directo con la humedad del piso la cual puede afectarla. Si se almacena con humedad mayor al 14%, esto traerá como consecuencia la muerte de la semilla por calentamiento y presencia de hongos. Es aconsejable que las semillas pueden almacenarse en forma de capas delgadas, bien ventiladas, protegidas contra pájaros y roedores, y cubierta de las lluvias (Doria, 2010). Por todo lo anterior se planteó evaluar la calidad física y fisiológica de la semilla de pastos nativos e introducidos cosechada en los caminos y zonas de cultivos.
Material y Métodos
El presente estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Parasitología de la Facultad de Agronomía y Veterinaria de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), ubicada en las coordenadas geográficas a 22º 12’Latitud Norte y 100º 51’ Longitud Oeste del Meridiano de Greenwich a 1835 m.s.n.m. La clasificación del clima según Köeppen corresponde a la fórmula BS kw” (w) (i’), que equivale a un clima seco estepario frio, con temperaturas medias anuales de 18ºC siendo 7.5ºC la mínima y 35ºC la máxima, con los meses más calurosos durante mayo, junio y julio, presentando heladas desde principios de octubre hasta principios de abril. La precipitación anual es de 350 mm.
Se utilizaron 12 especies de pastos forrajeros recolectados en el estado de San Luis Potosí en los años 2013, 2014 y 2015, por lo que no se sabe sus estándares de calidad. Las especies estudiadas fueron: Alcalino, Banderita, Briza, Bromus, Buffel, Carretero, Llorón, Navajita, Pega Ropa, Plumilla, Popotillo Plateado y Punta Blanca, los cuales fueron considerados como los tratamientos (Cuadro 1).
Cuadro 1 Relación de genotipos de pastos recolectados y evaluados.
| Nombre común | Nombre científico | Año de colecta |
|---|---|---|
| Alcalino | Sporobolus aeroides | 2013, 2014, 2015 |
| Banderita | Bouteloua curtipendula | 2014 |
| Briza | Briza minor | 2013, 2014, 2015 |
| Bromus | Bromus mollis | 2015 |
| Buffel | Chencrus ciliaris | 2013, 2014, 2015 |
| Carretero | Rhynchelytrum repens | 2014 |
| Llorón | Eragrostis curvula | 2013, 2015 |
| Navajita | Bouteloua gracilis | 2013 |
| Pega ropa | Setaria geniculata | 2014 |
| Plumilla | Leptochloa filiformis | 2013 |
| Popotillo plateado | Bothriochloa perforata | 2013 |
| Punta blanca | Digitaria californica | 2013, 2014 |
Evaluación de la calidad física
Análisis de pureza (AP). De la muestra de 0.5 kg se tomó una submuestra en forma aleatoria para el análisis de pureza. Se determinó el peso en gramos utilizando con aproximación de décimas la fracción de semilla pura y materia inerte; así mismo se contabilizaron las semillas de otras especies contenidas en la muestra, según lo describe la ISTA (2013). La submuestra de cada variedad fueron de, Alcalino 1.0 g, Banderita 6.0 gr, Briza 3.0 g, Bromus 10 g, Buffel 9.0 g, Carretero 6.0 g, Llorón 3.0 g, Navajita 6.0 g, Pega ropa 9.0 g, Plumilla 9.0 g, Popotillo plateado 9.0 g y Punta blanca 9.0 g.
Peso de mil semillas (PMS). Utilizando la semilla pura, se contaron 8 repeticiones de 100 semillas de cada tratamiento, y se pesaron en una balanza digital Modelo BJ2200C, marca PRECISA, con precisión de 0.01 g. Se calculó la varianza, la desviación estándar y el coeficiente de variación, de la siguiente manera:
donde:
S2 |
- varianza |
X i |
- peso en gramos de cada repetición de 100 semillas |
n |
- número de repeticiones (8) |
Σn i |
-1 - Sumatoria; i=1,…n |
donde:
C.V. |
- Coeficiente de variación (%) |
S/X |
- Media aritmética del peso de cien semillas |
S |
- Desviación estándar |
Como el C.V. fue menor del 6%, se calculó el peso de 1000 semillas multiplicando la media de cada tratamiento por 10 (Moreno, 1996).
Peso volumétrico (PV). Se obtuvo en tres repeticiones de la muestra de trabajo y de la fracción de semilla pura. El PV se calculó dividiendo el peso de 3 g de semilla entre el volumen en ml ocupado por esta cantidad y multiplicando por 100. Para medir el volumen se utilizó una probeta graduada de 50 ml.
Porcentaje de humedad (PHUM). Dos repeticiones de 10 g de semilla pura se secaron en la estufa a 70°C durante 72 horas, y se determinó el promedio del porcentaje de humedad en base húmeda, utilizando la siguiente expresión:
Evaluación de la calidad fisiológica
Porcentaje de Germinación (PG). La calidad fisiológica en el laboratorio se determinó con la prueba de germinación estándar. Siguiendo las indicaciones de la ISTA (2013), de cada tratamiento se establecieron 4 repeticiones de 100 semillas, y se dejaron durante 28 días a 22°C en cámara germinadora. Las semillas de cada repetición se distribuyeron en cajas de Petri estériles, con una toalla de papel como substrato, la cual se humedeció con agua destilada, y se distribuyeron en el interior de la cámara germinadora con base a la respectiva aleatorización. A los 7 días después de inicio de la prueba se midió el porcentaje de germinación inicial (PG1) y a los 28 días de iniciada la prueba se midió el porcentaje de germinación final (PG2).
Peso seco de plántula (PSP). Esta variable se determinó al pesar con una balanza digital marca PRECISA modelo BJ2200 con precisión de 0.01 g a 20 plántulas normales, después de secarlas en la estufa durante 72 horas a 70°C.
Vigor. Se determinó en escala de 1 al 5, donde el 1 corresponde al mayor vigor y 4 al menor vigor observando las plántulas físicamente a los 28 días de emergencia en su caja de Petri.
Se realizó el análisis de varianza univariado (ANOVA). Las variables significativas se sometieron a la prueba de comparación de medias (Tukey, α= 0.05), mediante el paquete SAS (SAS, 2004). Se realizó un diseño completamente al azar con 4 repeticiones para la evaluación de la calidad fisiológica de la semilla en condiciones de laboratorio, tres repeticiones para las pruebas de peso volumétrico y contenido de humedad, ocho para la determinación del peso de 1000 semillas.
Resultados y Discusión
Se apreciaron diferentes valores en los porcentajes de pureza para cada una de las diferentes especies evaluadas (Cuadro 2). Se muestra que en las semillas recolectadas en el año 2013 se obtuvo un porcentaje de 100% en el pasto Alcalino, mientras que la semilla de pasto Plumilla presentó porcentajes de 69.66%. En lo que respecta al año 2014 la semilla del pasto alcalino mostró un 100% de pureza y el porcentaje más bajo en este año fue para la semilla del pasto Buffel con un 65% y para el año 2015 la semilla que presentó el mayor porcentaje de pureza fue del pasto briza, siendo la del pasto Llorón la más baja en este parámetro. Los genotipos que mostraron el 100% andan por arriba de la regla del SNICS al superar el 98% de pureza, valor que marca la Ley de Certificación de Semillas del SNICS (2014) como mínimo y que son consideradas para la certificación de semillas en México para otras especies forrajeras. En cambio las otras especies evaluadas, no cumplieron con este requisito, por lo cual, no deberían comercializarse considerando este parámetro, en cambio es posible observar que las casas comerciales en México si las comercializan, poniendo en riesgo los establecimientos de cultivos forrajeros por parte de productores, lo que se verá reflejado en una pérdida de dinero por uso de semillas con una alta y considerable cantidad de impurezas.
Cuadro 2 Porcentaje de pureza en semillas de 12 pastos forrajeros. Soledad de Graciano Sánchez S.L.P. 2014 y 2015.
| Tratamiento | 2013 | 2014 | 2015 |
|---|---|---|---|
| Alcalino | 100.0 | 100.0 | 92.0 |
| Banderita | 96.2 | ||
| Briza | 99.7 | 87.0 | 95.3 |
| Bromus | 91.7 | ||
| Buffel | 71.3 | 65.0 | 66.2 |
| Carretero | 70.33 | ||
| Llorón | 27.3 | 55 | |
| Navajita | 73.3 | ||
| Pega ropa | 99.3 | ||
| Plumilla | 69.7 | ||
| Popotillo plateado | 69.7 | ||
| Punta blanca | 90.8 | 91.2 |
Dentro de la variable PV se observa que existe diferencia significativa entre los genotipos (Cuadro 3), resultando que el genotipo alcalino recolectado en el año 2015 mostró el mayor PV con 64.32 kg hl-1, mientras que el pasto Buffel del año 2014 presentó el porcentaje más bajo de los genotipos estudiados con un resultado de 16.21 kg hl-1. Esto puede deberse a exposición de la semilla a factores climáticos adversos, así como a que las semillas fueron estudiadas completas, con todas sus estructuras botánicas como son las glumas.
En lo que refiere al PMS, el análisis arroja diferencias significativas (Cuadro 3), lo que indica que el peso de las semillas varía entre genotipos, la semilla que mostró el mayor tamaño fue la del pasto carretero con 0.7071 g/mil semillas, lo cual demuestra la variación del PMS dentro de lotes de semilla de la misma especie, que puede deberse a diversos factores como momento de cosecha, nutrición de la planta, competencia entre plantas y efectos del medio como heladas y sequía. En base a esto es de suma importancia adquirir semillas que presenten tamaños uniformes, para asegurar mejores pesos y probablemente obtener mejores producciones, tal como menciona Gun (1972), en el sentido de que las semillas de bajo peso representan un problema y afecta adversamente los estándares de producción. Los valores mostrados en este trabajo fueron menores a los obtenidos por Carrillo et al. (2009), quienes obtuvieron 956 semillas/g para banderita, 1345 semillas/g para navajita y para el pasto llorón 2165 semillas/g.
En la variable ALTP se observaron diferencias significativas entre los genotipos (Cuadro 3), donde el genotipo con mayor valor de altura fue el pasto punta blanca, seguido del pasto banderita con 12.0 mm. La altura de la planta es una evidencia del potencial de crecimiento de las plántulas lo que confiere cierta seguridad y mejor establecimiento de praderas.
El PSP presentó diferencias significativas entre los genotipos (Cuadro 3), siendo el pasto carretero el que presentó el mayor valor con 0.566 g para 20 plántulas. El menor valor los presentó el genotipo briza 2014 con 0.233 g. Por lo general las plántulas de las semillas de mayor tamaño presentan el mayor peso seco, posiblemente debido a un mayor contenido de substancias de reserva, produciendo así plantas más vigorosas. El PSP es de gran importancia, ya que al observar que variedades presentan los mayores, hace suponer que estas son de mejor vigor y se puede decidir con mayor eficacia cual utilizar, a fin de asegurar mejores establecimientos en el campo.
En cuanto a vigor, los datos muestran que se presentaron diferencias significativas entre genotipos (Cuadro 3), donde el zacate Punta Blanca, Plumilla, Pega Ropa, Navajita y Llorón mostraron el mayor vigor de plántula, que correspondió al mayor peso seco de plántula, lo que pone de evidencia que el PSP es determinante para un buen y rápido crecimiento de las plántulas, que seguramente será determinante en el establecimiento en campo. Por lo que se sugiere que en próximas investigaciones se realicen estudios más amplios sobre el tema y el establecimiento en campo y realizar correlaciones para determinar esta asociación.
Cuadro 3 Análisis de medias de variables de la calidad física de semillas de doce especies forrajeras. Soledad de Graciano Sánchez, S.L.P. 2015.
| GENOTIPO | PVOL (Kg hl -1 ) | PMS (g) | ALTP (mm) | PSP (g) | VIGOR |
|---|---|---|---|---|---|
| Alcalino 2014 | 64.32 a | 0.612 ef | 11.25 bc | 0.3166 de | 2.00 c |
| Alcalino 2015 | 65.23 a | 0.605 f | 7.50 def | 0.3900 bcde | 2.00 c |
| Banderita 2014 | 31.03 cd | 0.682 d | 12.0 b | 0.3633 cde | 2.00 c |
| Briza 2013 | 28.57 e | 0.591 f | 11.75 b | 0.2366 e | 2.00 c |
| Briza 2014 | 28.84 de | 0.571 f | 7.25 defg | 0.2333 e | 3.00 b |
| Briza 2015 | 28.48 e | 0.601 f | 6.75 efgh | 0.3133 de | 3.00 b |
| Bromus 2015 | 18.10 gh | 0.982 a | 5.75 efghi | 0.5333 abc | 3.00 b |
| Buffel 2013 | 16.30 h | 0.767 c | 10.25bcd | 0.5700 ab | 3.00 b |
| Buffel 2014 | 16.21 h | 0.873 b | 8.25 cde | 0.6066 a | 3.00 b |
| Carretero 2014 | 16.27 h | 0.771 c | 7.50 def | 0.6266 a | 3.00 b |
| Llorón 2013 | 20.92 f | 0.582 f | 3.50 i | 0.5100 abcd | 4.00 a |
| Llorón 2015 | 36.14 b | 0.665 d | 4.00 ghi | 0.6133 a | 4.00 a |
| Navajita 2013 | 31.91 c | 0.612 ef | 4.75 fghi | 0.6133 a | 4.00 a |
| Pega ropa 2014 | 31.26 c | 0.676 d | 4.25 ghi | 0.6066 a | 4.00 a |
| Plumilla 2013 | 64.32 a | 0.622 de | 5.50 efghi | 0.5966 a | 4.00 a |
| Popotillo plateado 2013 | 19.52 fg | 0.751 d | 3.50 i | 0.5166 abc | 4.00 a |
| Punta blanca 2013 | 18.12 gh | 0.688 d | 13.25 ab | 0.3666 cde | 2.00 c |
| Punta blanca 2014 | 17.27 gh | 0.682 d | 15.25 | 0.3766 bcde | 2.00 c |
| Media | 30.036 | .7250 | 7.9027 | 0.4661 | 3.17 |
| DMS | 2.3212 | .0472 | 3.016 | 0.1995 | 0 |
Medias con la misma letra a,b,c por columna son iguales estadísticamente (Tukey, α= 0.05) PVOL=peso volumétrico. PMS= peso de mil semillas, PSP=peso seco de la plántula.
Dentro del PG1, se muestra que hubo diferencias significativas entre los genotipos (Cuadro 4), donde el mayor valor se presentó en el genotipo Punta Blanca 2013, mientras que el genotipo Navajita 2013 mostró el menor porcentaje quedando muy por debajo de los tratamientos comparados. La mala emergencia se debe a factores como la incapacidad de la semilla inviable para germinar (Ellis y Roberts, 1983). Pill y Necker (2001) señalan que es posible mejorar la viabilidad de las semillas con tratamientos de acondicionamiento hídrico, ya que éstas germinaron más rápido que las semillas no tratadas en cualquier temperatura de germinación, aunque el porcentaje de germinación no se incrementó.
En lo que se refiere al PG2, se determinó que existen diferencias significativas (Cuadro 4), donde el mayor porcentaje de germinación al segundo conteo se presentó en el tratamiento que corresponde al genotipo Pega Ropa 2014, mientras que el que presentó el menor valor fue el pasto Banderita. De acuerdo a los resultados se puede observar que existe gran variabilidad en la germinación de semillas de los diferentes genotipos de pastos y en sus años de colecta, tal y como lo observó Sáenz-Flores et al., (2015), quienes al evaluar semillas de diferentes genotipos con diferentes niveles de fertilización observaron valores que van desde 6.5 a 96.5 % de germinación. En cambio, Carrillo et al. (2009), observaron una menor germinación para Banderita con 60%, para Navajita 68% y para Llorón 67%.
Cuadro 4 Evaluación de variables de calidad fisiológica de semillas de doce pastos forrajeros. Soledad de Graciano Sánchez, S.L.P. 2015.
| GENOTIPO | PG1 | PG2 | SEMILLA DURA | SEMILLA MUERTA |
|---|---|---|---|---|
| Alcalino 2014 | 30.0 cde | 35.7 f | 57.2 c | 7.0 abcdef |
| Alcalino 2015 | 17.0 ef | 26.2 g | 68.0 a | 5.7 abcdef |
| Banderita 2014 | 17.0 ef | 23.2 g | 70.2 b | 6.7 abcdef |
| Briza 2013 | 15.2 f | 63.2 de | 28.2 def | 8.5 abcd |
| Briza 2014 | 21.7def | 68.7 cd | 23.2 efg | 8.0 abcde |
| Briza 2015 | 33.7 cd | 79.5 bc | 17.5 gh | 3.0 ef |
| Bromus 2015 | 47.2 b | 74.2 cd | 21.7 efg | 4.0 cdef |
| Buffel 2013 | 22.2 def | 67.2 d | 29.7 de | 3.0 ef |
| Buffel 2014 | 19.5 ef | 68.5 cd | 26.2 defg | 5.0 abcdef |
| Carretero 2014 | 18.2 ef | 72.0 cd | 23.0 efg | 5.0 abcdef |
| Lloron 2013 | 18.2 ef | 71.7 cd | 24.0 efg | 4.2 bcdef |
| Lloron 2015 | 15.2 f | 87.2 ab | 9.5 hi | 3.2 def |
| Navajita 2013 | 14.50 f | 89.00 ab | 8.50 hi | 2.50 f |
| Pega ropa 2014 | 18.50 ef | 91.75 a | 5.25 i | 3.00 ef |
| Plumilla 2013 | 36.25 bc | 79.25 bc | 18.25 fgh | 2.50 f |
| Popotillo plateado 2013 | 16.50 f | 38.50 f | 52.00 c | 9.50 ab |
| Punta blanca 2013 | 72.25 a | 65.75 de | 28.75 def | 5.50 abcdef |
| Punta blanca 2014 | 14.0 fg | 54.50 e | 36.50 d | 9.00 abc |
| Media | 24.86 | 63.36 | 31.07 | 5.55 |
| DMS | 13.26 | 11.26 | 10.60 | 5.36 |
Medias con la misma letra vertical son iguales estadísticamente (Tukey, α= 0.05), PG1= porcentaje de germinación al primer conteo a los 7 días; PG2= Porcentaje de germinación final 28 días.
Respecto a la SM se encontraron diferencias significativas (Cuadro 4), donde el genotipo popotillo plateado mostró el mayor valor y el menor porcentaje lo muestra el genotipo Plumilla. Las causas de la baja germinación según la FAO (1985), puede ser: semillas viejas, condiciones desfavorables para la germinación, semilla dañada, semilla dura, contaminación. En cuanto a SD, existen diferencias significativas (Cuadro 4), donde el mayor porcentaje de semilla dura lo presenta el genotipo Banderita, y presentando el menor resultado el genotipo pega ropa. Bond et al. (1999), sugieren que se debe tener en cuenta la capacidad de las semillas para emerger y germinar a través de las diferentes profundidades del suelo, semillas pequeñas carecen de capacidad hidráulica para germinar y emerger. Las semillas de mala calidad constituyen siempre una mala inversión y, a largo plazo, pueden resultar mucho más caras que las semillas de precio más elevado, de pureza y germinación conocidas (McILROY, 1973). Los factores que afectan la germinación y el vigor son la edad, las condiciones de almacenamiento, las enfermedades, el periodo latente, las semillas duras y las anormales. Hay otros factores que pueden afectar los estándares de calidad de la semilla como los que menciona Bertín (2009) al usar diferentes dosis de nitrógeno, quien observó que la pureza física de la semilla se incrementa con la fertilización nitrogenada.
Conclusión
Bajo las condiciones de laboratorio, la evaluación de las semillas de los genotipos estudiados mostró variabilidad en calidad de semillas entre genotipos. Los genotipos con mayor calidad con respecto a la pureza fueron Alcalino, Banderita, Briza, Pega ropa y Punta blanca y que pudieran ser objeto de certificación. Los genotipos con mayor porcentaje de germinación en el segundo conteo y final fueron Pega ropa, navajita y llorón, y que pudieran ser objeto de certificación. Se muestra una relación directa entre el porcentaje de pureza y germinación, así como en porcentaje de humedad y germinación.
