GERMINACION DE DIFERENTES VARIEDADES DE QUINOA (Chenopodium quinoa Willd.) BAJO DISTINTAS CONDICIONES DE SALINIDAD Y pH

C. Boero , J. A. González y F. E. Prado

 

  1. Resumen

Uno de los problemas que se plantea en el cultivo de la quinua es su susceptibilidad a condiciones no óptimas en la siembra, causando un bajo potencial germinativo. Si bien, existen estudios del efecto de distintos factores (temperatura, salinidad y pH entre otros) sobre la germinación; no se obtuvieron resultados concluyentes, en este trabajo se analiza la respuesta germinativa de distintas variedades de quinua a la temperatura, salinidad y pH.

Semillas de distintas variedades de quinua fueron germinadas a 30 ± 1 C, utilizando las siguientes soluciones: a) NaCl 0,05; 0,1; 0,15; y 0,2M; b) bufferes pH 310; y c) combinación de NaCl 0,1 y 0,2 M con los distintos bufferes. El porcentaje de germinación se determinó contando las semillas que poseían radícula ³ 2 mm.

Todas las variedades mostraron una disminución del porcentaje de germinación en presencia de concentraciones crecientes de sal, mientras que con los diferentes pH no mostraron diferencias significativas. Los análisis de la combinatoria de variables revelaron la aparente distribución de las distintas variedades en dos grupos, uno integrado por las variedades Chucapaca, Kamiri y Samaranti presentó un efecto ligeramente inhibitorio a baja concentración salina (0,1 M NaCl); que se acentuó hasta 0,2 M; un segundo integrado por Sajama, Sayaña y Robura, mostró un efecto inhibitorio significativamente menor en ambas concentraciones salinas. Por otro lado, la variedad Ratuqui mostró un comportamiento marcadamente diferente a lo observado en los grupos anteriores.

Si bien, los resultados logrados son de sumo interés para la dilucidación del proceso germinativo de la quinua, resulta necesario profundizar tales estudios a nivel de todo el ciclo de la planta, para lograr un entendimiento global de la variabilidad a los cambios de pH y salinidad.

2. Introducción

La quinua es una planta herbácea originaria de la región andina siendo considerada como un pseudocereal por la semejanza de su grano con los verdaderos cereales. Sin embargo, a diferencia de estos posee un alto valor nutritivo dada la riqueza en aminoácidos esenciales de su proteína. La quinua al igual que otros representantes de la familia Chenopodiaceae, se caracteriza por presentar una extraordinaria capacidad de adaptación tanto a suelos pobres en nutrientes como a aquellos de elevada salinidad.

Desde el punto de vista agrícola uno de los problemas que se manifiesta en el cultivo de la quinua es su susceptibilidad a condiciones no-optimales en la siembra y establecimiento del cultivo. Si bien, existen diversos estudios sobre los efectos de las temperaturas extremas, salinidad, pH y disponibilidad de agua y nutrientes, que intentan explicar el comportamiento cultural aparentemente irregular de la quinua, al presente no existen datos que expliquen satisfactoriamente cuál o cuáles de los factores mencionados inciden en mayor o menor grado sobre dicho comportamiento.

Los estudios del efecto combinado de la temperatura y salinidad sobre la germinación de muchas especies de Chenopodiáceas, estuvieron centrados en los géneros Atriplex, Suaeda y algunas especies del género Chenopodium (Ungar, 1991; 1995). Dentro de este último los referidos a la quinua, se centraron principalmente en la variedad Sajama (Gallardo y González, 1992; González y Prado, 1992). Dentro de esta línea de investigación, ensayos posteriores efectuados con ocho variedades de quinua, demostraron la existencia de diferencias en los óptimos de germinación de acuerdo a la temperatura ensayada (Boero et al., 1997).

A partir de estos resultados surgió como objetivo de este trabajo, la evaluación de la respuesta germinativa de distintas variedades de quinua a la temperatura, salinidad y pH.

3. Materiales y métodos

Se utilizaron semillas de las variedades Chucapaca, Kamiri, Ratuqui, Robura, Sajama, Samaranti y Sayaña, provenientes de la Estación Experimental Patacamaya Bolivia. Las semillas luego de ser esterilizadas por 2 minutos en hipoclorito de sodio al 2% se colocaron en cajas de petri sobre papeles de filtro humedecidos con las soluciones a estudiar. Las germinaciones se llevaron a cabo en estufa a 30 ± 1 C. Las soluciones utilizadas fueron: a) NaCl 0,05; 0,1; 0,15; y 0,2M; b) bufferes pH 3 10; y c) combinación de NaCl 0,1 y 0,2 M con las distintas soluciones bufferes. El porcentaje de germinación se determinó contando las semillas que poseían radícula ³ a 2 mm.

4. Resultados

Todas las variedades ensayadas en presencia de concentraciones crecientes de sal mostraron una disminución del porcentaje de germinación en relación al control en agua destilada (Figura 1). Los ensayos en los que se utilizó como única variable diferentes valores de pH, en general, no mostraron diferencias significativas en los índices germinativos respecto al control (Figura 2). Por otra parte, los análisis de la combinatoria de variables (NaCl 0,1 y 0,2M y bufferes pH 310), revelaron la aparente distribución de las distintas variedades en dos grupos de acuerdo al comportamiento observado. Así, en un grupo integrado por las variedades Chucapaca, Kamiri y Samaranti pudo observarse a baja concentración salina (0,1 M NaCl) un efecto ligeramente inhibitorio; que tiende a acentuarse al incrementar la sal hasta 0,2 M. En tanto que, en el segundo grupo integrado por las variedades Sajama, Sayaña y Robura, pudo observarse un efecto inhibitorio significativamente menor en ambas concentraciones salinas (Tabla 1). Por otro lado, la variedad Ratuqui mostró un comportamiento marcadamente diferente a lo observado en los grupos anteriores. Así, en presencia de 0,1 M de NaCl todos los pH ensayados resultaron activantes de la germinación con porcentajes encima de 50%; en tanto que, a la máxima concentración ensayada (0,2 M) la activación resultó mucho menos marcada.

5. Discusión

La quinoa al igual que otras Chenopodiáceas es una especie halófita caracterizada por su extraordinaria resistencia a las condiciones extremas (Ungar, 1995). La germinabilidad que exhibe una especie determinada representaría la capacidad de dicha especie para sobrevivir o no en ambientes desfavorables, tales como terrenos con elevada salinidad o suelos empobrecidos en nutrientes (Ungar, 1991). En ese sentido puede considerarse que la persistencia de la salinidad en una determinada región, determinaría el establecimiento de una especie dada.

La tolerancia a la salinidad de la quinua puede estimarse ya sea, por el grado de supervivencia que exhiben las semillas durante el proceso de germinación en el entorno salino y por la capacidad del establecimiento de la plántula y su posterior desarrollo. Si bien, existen numerosos trabajos sobre los efectos perjudiciales de la sal sobre la germinación (Rivers, 1971; Rozema, 1975), resultan muy escasos los que se refieren a la acción combinada de salinidad y pH, este último factor juega un papel de gran importancia en el establecimiento de las especies, ya que de su valor depende la mayor o menor disponibilidad de nutrientes en los suelos.

La variación observada en las respuestas de las distintas variedades de quinua durante la realización de este trabajo, nos llevan a suponer que la concurrencia de diversos factores de naturaleza fisico-química influirían en el proceso de germinación. En ese sentido, podría suponerse que los diferentes valores de pH inducirían distintos grados de ionización de la sal, como una consecuencia del mayor o menor grado de protonización del medio. Sin embargo, tampoco debería descartarse la posible existencia de un efecto directo del pH del medio sobre el potencial de membrana o sobre la movilidad del ion Na+ a través de las membranas celulares. Los canales hídricos intramembranales (acuaporinas) podrían afectarse en su funcionalidad (comunicación personal Prado, 1998) según el pH del medio en el cual se encuentra la semilla, lo que determinaría el mayor o menor influjo de agua hacia el interior de la misma. Si bien, los resultados logrados son de sumo interés para la dilucidación del proceso germinativo de la quinua, resulta necesario profundizar tales estudios a nivel de todo el ciclo de la planta, para lograr un entendimiento global de la variabilidad a los cambios de pH y salinidad.

Bibliografía

Boero, C.; J.A. González y F.E. Prado. 1997. Efecto de la temperatura sobre la germinación de diferentes variedades de Chenopodium quinoa Willd. IX Congreso Internacional de Cultivos Andinos, "Oscar Blanco Galdos" en la Ciudad de Cusco, del 22 al 25 de Abril.

Boero, C.; J.A. González y F.E. Prado. 1998. Efecto de la salinidad y del pH sobre la germinación de "quinoa" Chenopodium quinoa Willd.

Gallardo, M. y J.A. González. 1992. Efecto de algunos factores ambientales sobre la germinación de Chenopodium quinoa Willd. y sus posibilidades de cultivo en la provincia de Tucumán. Lilloa 38 (1): 55-64.

González et al. 1992. Germination in relation to salinity and temperature in Chenopodium quinoa (Willd.). Agrochimica, Vol. XXXVI N 1-2: 101-108.

Rivers, W.G. and D.J. Weber. 1971. The influence of salinity and temperature on seed germination in Salicornia bigelovii. Physiologia Plantarum 24:73-75.

Rozema, J. 1975. The influence of salinity inundation and temperature on de germination of some halophytes and non halophytes. Oecologia Plantarum 10: 341-353.

Ungar, I. A. 1991. Ecophysiology of vascular halophytes. CRV Press, Boca Raton, FL.

Ungar, I. A. 1995. Seed germination and seed-bank ecology in halophytes. In Kigel J. & Galili G. Seed development and germination, 599-628. Marcel Deker Inc. New York.

 

Tabla 1. Germinación (%) de las diferentes variedades de quinua a las
14 horas

Chucapaca

Kamiri

Ratuqui

Robura

Sajama

Samaranti

Sayaña

Agua

89.5

64.5

53.5

65.3

74

70

68.6

pH3*

91

47.5

82

61

81

72.5

73

pH4*

88.5

55

76.5

67.5

74.5

64.6

74.5

pH5*

91.5

54.6

68

68.5

77

78.6

75.5

pH6*

87

48.6

78

58.6

76

79.5

74.6

pH7*

71.5

35.3

71.5

51

75.5

65.5

68

pH8*

89.5

65.5

72.5

55

76.5

77.5

74.6

pH9*

88.5

46.6

68.5

59

73

60.6

73.5

pH10*

63.3

37

66

57.3

75.5

70.6

66

pH3**

23.5

10

62.6

31.5

48.5

38

72

pH4**

14

11

56

26.5

34.5

32.5

68.6

pH5**

7.18

13

61.3

29

29.3

38

56

pH6**

8

15.3

50.5

29.5

52

32

70

pH7**

6.6

12.6

42.6

23.5

31.3

28

56

pH8**

24.5

19.5

39.3

41.5

57

37

55.5

pH9**

10.5

14

38

28.5

38.5

37.3

36.5

pH10**

10.5

7.5

36.6

23

31.5

24

17.3

* valores de pH en presencia de NaCl 0.1M
* * valores de pH en presencia de NaCl 0.2M