4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.2. Efecto de la composición y tipo de sustrato en el crecimiento y desarrollo de la planta in
A las 15 semanas de cultivo de las plantas bajo diferentes composiciones de mezcla de sustrato, se determinó que había diferencias en cuanto a la supervivencia y morfología (Figura 12).
Figura 12. Las plantas de C. arabica L. cv. Caturra rojo bajo diferentes composiciones de sustrato
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Hien Nguyen Thi (2014)
Germinación de embriones somáticos de Coffea arabica L. cv. Caturra rojo en Sistemas de Inmersión Temporal tipo RITA® y su conversión en casa de cultivo Página 34
Al estudiar el efecto de la composición física del sustrato en la supervivencia de las plantas de C. arabica L. cv. Caturra rojo se demostró que el tratamiento II (75% Humus de lombriz - 25% Zeolita) se obtuvo un 100% de supervivencia de las plantas con diferencias significativas con respecto a los otros tratamientos. Fue en el tratamiento IV (50% Humus de lombriz - 50% Zeolita) donde se lograron los valores más bajos de supervivencia (89.3%) (Figura 13).
De acuerdo con Santana et al. (1996) y Marcelo (2000) en sus investigaciones relacionadas con el estudio de la aclimatización en cafeto, informaron que la supervivencia de las plantas in vitro de Coffea arabica L. obtenidas de embriogénesis somática fue superior al 90%.
Figura 13. Influencia de la composición física del sustrato en la supervivencia de plantas de Coffea arabica L. cv. Caturra rojo propagadas vía embriogénesis somática
Según Santana et al. (2007) los mejores resultados durante la fase de aclimatización de las plantas de C. arabica L. y C. canephora P. ex. F. se obtuvieron con una mezcla de
96.4 100 96.4 89.3 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 85% H. de lombriz-
15% Zeolita 75% H. de lombriz-25% Zeolita 65% H. de lombriz-35% Zeolita 50% H. de lombriz-50% Zeolita
Supervivencia (%)
materia orgánica y suelo (1:1) o también con una mezcla de musgo de turba, agrolite y suelo (1:1:1). Sin embargo, Etienne et al. (2002) con sustratos compuesto por suelo, arena y pulpa de café (2:1:1) lograron un porcentaje de conversión de las plantas con valores de un 65%. Según Ducos et al. (2007), en la fase de aclimatización de C. arabica L. varia la respuesta de los diferentes clones obteniéndose un rango de conversión de los embriones somáticos a plántulas entre un 25% a 67% de supervivencia.
Según Barranco (2001) para la fase de aclimatización de plantas de banano (Musa
AAAB, cv. FHIA -18) obtenidas de embriones somáticos se utilizó un sustrato artificial formado por una mezcla de casting y zeolita (3:1) y el porcentaje de supervivencia de las plantas que se obtuvo fue de un 98.5%.
En este sentido, Rivas et al. (2005) emplearon para la aclimatización de plantas de tabaco (Nicotiana tabacum L.) diferentes tipos de sustrato y los mejores resultados lo obtuvieron cuando combinaron humus de lombriz con zeolita en las proporciones de 50:50 y 75:25. Sin embargo, estos autores no lograron la supervivencia de las plantas cuando emplearon como sustrato 100% de zeolita. Mientras que, Vílchez (2001) obtuvo en la fase de aclimatización de plantas de la especie Psidium guajava L. cv. Enana Roja Cubana EEA 18-40 solamente 47.5% de la supervivencia empleando humus de lombriz. Según Rodríguez et al. (2009) para lograr un 80% de supervivencia de las plantas de
Carica papaya L. var. Maradol roja se debe realizar bajo condiciones del cobertor de
nylon y con el empleo de un sustrato compuesto por 70% de Humus de lombriz y 30% de zeolita. Se plantea también por otros autores el uso de la fibra de palma soyate en la fase de aclimatización para el cultivo de Laeliae yermaniana obteniéndose un 46.9% de supervivencia (Juan et al., 2011).
Sin embargo, hubo diferencias en el aspecto morfológico de las nuevas hojas emitidas en las plantas en la fase de aclimatización bajo las diferentes composiciones de sustrato. Los tratamientos I (85 % Humus de lombriz- 15 % Zeolita) y II (75 % humus de lombriz – 25 % Zeolita) presentaron desde punto de vista morfológico una mejor calidad en cuanto a coloración y calidad de planta; y no se presentaron daños por necrosis en el área foliar (Figura 14).
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Figura 14. Plantas de C. arabica L. cv. Caturra rojo obtenidas en la fase de aclimatización bajo diferentes composiciones de sustrato
Se determinó una incidencia en la composición física del sustrato con respecto al número de días requeridos para emitir el primer par de hojas en la planta de cafeto propagadas vía embriogénesis somática durante su aclimatización. Se observó que las plantas comenzaron a emitir nuevos pares de hojas a partir de los 27 días de sembradas en la fase de aclimatización (Tabla 4).
Durante la fase de conversión de las plantas en diferente composición física del sustrato, el menor tiempo para emitir un nuevo par de hojas se determinó que fue el tratamiento II que contenía 75% humus de lombriz–25% Zeolita con un período promedio de 27.5 días; este tratamiento no tuvo diferencias significativas con respecto al tratamiento I (85% Humus - 15% Zeolita) que presentó un período 29 días para la emisión de un nuevo par de hojas. Sin embargo, el tratamiento IV fue el que demoró más tiempo para emitir el primer par de hojas a los 33.77 días.
Tabla 4. Número de días para la emisión del primer par de hojas en plantas de Coffea arabica L. cv. Caturra rojo en diferentes composiciones de sustrato
Tratamiento Nº de días para emitir el primer par de hojas
Media Rango promedio
85% Humus-15% Zeolita (I) 29.00 52.18 ab
75% Humus-25% Zeolita (II) 27.50 47.02 b
65% Humus-35% Zeolita (III) 29.50 56.38 a
50% Humus-50% Zeolita (IV) 33.77 68.89 a
Medias con letras desiguales en una misma columna difieren según prueba no paramétrica de Kruskal Wallis para p< 0.05.
Al realizar el análisis del número total de hojas emitidas durante el período de cultivo en la fase de aclimatización se determinó que en el tratamiento I (85% Humus - 15% Zeolita) fue donde se obtuvo el mayor número de pares de hojas con respecto a los otros tratamientos (Tabla 5).
Según del Rivero (2008), al estudiar el efecto de diferentes sustratos en la conversión de los embriones somáticos de Anthurium andraeanum L., el número de hojas emitidas de las plantas fue mejor en el tratamiento con 80% Humus de lombriz y 20 % Zeolita.
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Tabla 5. Número de pares de hojas nuevas en plantas de Coffea arabica L. cv. Caturra rojo en diferentes composiciones de sustrato
Tratamiento Número de pares de hojas nuevas
Media Rangos medios
85% Humus-15% Zeolita (I) 4.89 32.85 a
75% Humus-25% Zeolita (II) 4.20 21.60 b
65% Humus-35% Zeolita (III) 3.60 13.60 c
50% Humus-50% Zeolita (IV) 3.70 13.95 c
Medias con letras desiguales en una misma columna difieren según prueba no paramétrica de Kruskal Wallis para p< 0.05
Según del Rivero (2008), también es importante la composición del sustrato para un buen desarrollo de nuevas hojas en la planta. En este estudio se corroboró que la elección del tipo de sustrato debe garantizar permeabilidad, elevada capacidad de retención de agua, baja densidad aparente, capacidad de intercambio catiónico, capacidad para mantener constante el pH y mínima velocidad de descomposición; además de servir como soporte (Henry et al., 2002).
Las hojas tienen un importante papel en el desarrollo de las plantas in vitro. Hazarika (2003) describe que es conocido que las hojas producidas en condiciones in vitro son empleadas como almacén de sustancias carbonadas, las cuales son utilizadas en el crecimiento y desarrollo de las plántulas. Cuando son transferidas a las condiciones ex
vitro mantiene esta función hasta tanto no exista una nueva emisión foliar. El primer par
de hojas emitidas en condiciones ex vitro son de características autotróficas y acumulan temporalmente fotosintatos; donde una parte de estos, es retenida por la hoja para su crecimiento y metabolismo y la otra parte es exportada fuera de la hoja hacia tejidos y órganos no fotosintéticos. Los fotoasimilados producidos tienen dos funciones la producción de energía y la síntesis de nuevos compuestos como coenzima del complejo B, que son esenciales para el desarrollo radicular y el metabolismo respiratorio. La formación de un sistema radicular desarrollado permitirá la absorción de nutrientes del suelo y agua para el mantenimiento de la planta (Hopkins and Hüner, 2004).
También se presentó diferencias en cuanto al área foliar de las plantas obtenidas in vitro de C. arabica L. en la fase de aclimatización en diferentes composiciones de sustratos.
En el tratamiento II se obtuvo una mayor área foliar 0.90 dm2, lo cual contribuye a una
mayor superficie para actividad fotosintética de la planta; aunque este tratamiento no presentó diferencias significativa con los tratamientos I y III. Sin embargo, en el tratamiento IV solamente se obtuvo 0.37 dm2 de área foliar (Tabla 6).
Tabla 6. Área foliar en plantas de Coffea arabica L. cv. Caturra rojo en diferentes composiciones de sustrato
Tratamiento Área foliar (dm2)
Media EE
85% Humus-15% Zeolita (I) 0.88 a ± 0.05
75% Humus-25% Zeolita (II) 0.90 a ± 0.03
65% Humus-35% Zeolita (III) 0.67 ab ± 0.03
50% Humus-50% Zeolita (IV) 0.37 b ± 0.01
Medias con letras desiguales en una misma columna difieren según prueba de Bonferroni para p< 0.05
Este resultado fue mejor al obtenido por Barry–Etienne et al. (2002) cuando utilizaron cotiledones largos de 2.9 cm en sustrato compuesto por suelo–arena–pulpa de café (2:1:1) en la fase de aclimatización y solo obtuvieron un promedio de 0.18 dm2 de área
foliar.
También se determinó la influencia de la composición del sustrato en la longitud de la raíz de las plantas de C. arabica L. cv. Caturra rojo en la fase de aclimatización en la casa de cultivo. En el tratamiento I (85% Humus de lombriz y 15% Zeolita) se obtuvo un mayor crecimiento de la raíz con una longitud de 9.84 cm a los 115 días de plantadas y crecimiento en casa de cultivo, con diferencias significativa con los otros tratamientos. Siendo el tratamiento IV donde se obtuvo la menor longitud de la raíz (4.63 cm) (Figura 15).
Barry-Etienne et al. (2002) utilizaron sustratos compuestos por suelo, arena y pulpa de café (2:1:1) en la fase de aclimatización de embriones largos de C. arabica L. y obtuvieron un crecimiento rápido y vigoroso.
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Medias con letras desiguales en una misma columna difieren según prueba de Bonferroni para p< 0.05
Figura 15. Efecto de la composición física del sustrato en la longitud de la raíz de la plantas de C. arabica L. cv. Caturra rojo obtenidas por embriogénesis somática
Las plantas de cafeto durante los primeros días en fase de aclimatización perdieron las raíces que habían emitido durante la germinación y emitieron nuevas raíces. Lo anteriormente descrito pudo deberse a que las raíces tenían una conexión vascular incompleta o deficiente entre la raíz y el brote, lo que produce un mal funcionamiento de estas estructuras (García et al., 2000) y su pérdida.
Los resultados descritos en el presente trabajo pudieran estar relacionados con las características que le confiere la zeolita a la materia orgánica. Según (Flores et al., 2006) la zeolita, reduce drásticamente la lixiviación de los cationes potasio (K+) y amonio (NH4+), también facilita la solubilización de los fosfatos haciendo el fósforo más asimilable a las plantas y en consecuencia, estimula el desarrollo radicular. La zeolita es un aluminio silicato hidratado cristalino con estructuras tridimensionales, caracterizados por la habilidad de retener y liberar agua e intercambiar iones sin modificar su estructura atómica, intercambian cationes como Ca2+, Mg2+, K+ y NH
4+; así como diversos
compuestos de fosfatos, amonio y componentes de la materia orgánica. Posee una estructura tridimensional rígida conformada por una red de túneles interconectados creando una amplia área superficial para realizar el intercambio catiónico y la adsorción
9.84 a 8.33 b 8.4 b 6.43 c 0 2 4 6 8 10 12 85% H. de lombriz-
15% Zeolita 75% H. de lombriz-25% Zeolita 65% H. de lombriz-35% Zeolita 50% H. de lombriz-50% Zeolita
Longitud de la raíz
de humedad. Estas características redundan en que no todos los objetivos de los tratamientos pretendidos con zeolitas resultan adecuados si no se conoce el tipo de material a utilizar para cada actividad en particular. La retención de agua por parte de la zeolita coadyuva a disminuir la concentración de nitratos presentes en la lixiviación del suelo. La zeolita, al ser altamente hidrofílica, facilita la absorción de nutrientes por las plantas, ya que éstos son tomados por las raíces (Chica et al., 2006).
Respecto a la masa fresca y la masa seca de las plantas in vitro de C. arabica L. cv. Caturra rojo en su fase de aclimatización. En los tratamientos I y II se obtuvo el mayor contenido de masa fresca y seca de hojas (1.79 g) y tallo (0.3 g). Sin embargo en el tratamiento I los valores de masa fresca y masa seca de la raíz fueron superiores al tratamiento II (Figura 16 y 17).
El tratamiento IV obtuvo menor masa fresca y masa seca de hojas, tallo y raíz lo cual indica que no tuvo un crecimiento eficiente como los otros tratamientos (sustancia de reserva y agua). Lo cual indica la necesidad de incrementar el porcentaje de materia orgánica como humus de lombriz en la composición del sustrato.
Para las variables masa seca de las hojas y masa seca del tallo las medias con letras desiguales difieren según prueba de Bonferoni para p< 0.05 y para la variable la raíz las medias con letras desiguales difieren según la prueba no parámetrica de Kruskal Wallis para p< 0.05
Figura 16. La influencia de la composición física del sustrato en la masa fresca de la planta de C. arabica L. cv. Caturra rojo en la fase de aclimatización
1.79 a 1.63 a 1.13 b 0.59 c 0.3 a 0.26 a 0.15 b 0.07 c 0.72a 0.51 b 0.35 c 0.22 d 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 85% H. de lombriz
- 15% Zeolita 75% H. de lombriz- 25% Zeolita 65% h.de lombriz -35% Zeolita 50% H. de lombriz- 50 % Zeolita
Masa fresca de la raíz Masa fresca del tallo Masa fresca de hojas
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
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Para la variable masa seca de las hojas las medias con letras desiguales difieren según prueba de Bonferoni para p< 0.05 y para las variables masa seca de la raíz y el tallo las medias con letras desiguales difieren según la prueba no parámetrica de Kruskal Wallis para p< 0.05
Figura 17. La influencia de la composición física del sustrato en la masa seca de la planta de C. arabica L. cv. Caturra rojo en la fase de aclimatización
En cuanto a la altura de las plantas obtenidas en la fase de aclimatización, como se observa en la figura 18 el tratamiento I obtuvo la mayor altura de la planta con promedio de 5.64 cm y se presentó diferencia significativa con respecto a los demás tratamientos, mientras que, el tratamiento IV solo obtuvo una altura de 2.76 cm como promedio.
0.4 a 0.36 a 0.26 b 0.13 c 0.08 a 0.13 a 0.04 b 0.02 c 0.14 a 0.1 b 0.08 b 0.04 c 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 85% h. de lombriz- 15% Zeolita 75% H. de lombriz- 25% Zeolita 65% H. de lombriz - 35% Zeolita 50% H. de lombriz- 50% Zeolita
Masa seca de la raíz Masa seca del tallo Masa seca de hojas
Medias con letras desiguales difieren según la prueba no parámetrica de Kruskal Wallis para p< 0.05
Figura 18. Efecto de la composición física del sustrato en la altura de las plantas obtenidas in vitro de C. arabica L. cv. Caturra rojo en la fase de aclimatización
De acuerdo con del Rivero (2008) al estudiar el efecto de diferentes sustratos en la conversión de los embriones somáticos de Anthurium andraeanum L., la altura obtenida de las plantas fue mejor en el tratamiento con 80% Humus de lombriz y 20% Zeolita. Los resultados obtenidos mostraron que en todos los sustratos evaluados se logró la conversión en plantas de los embriones somáticos germinados. Sin embargo, los mejores resultados se obtuvieron en los sustratos compuestos por 75% Humus de lombriz - 25% Zeolita y 85% Humus de lombriz-15% Zeolita.
5.64 a 5.18 b 4.46 c 2.76 d 0 1 2 3 4 5 6
Tratamiento I Tratamiento II Tratamiento III Tratamiento IV