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ARTÍCULO ORIGINAL
Biotecnología
Vegetal Vol. 15, No. 1: 53 - 58, enero - marzo, 2015
ISSN 2074-8647, RNPS: 2154 (Versión electrónica)
Instituto de Biotecnología de las Plantas. UCLV. MES.
Respuesta agronómica de plantas de Dioscorea rotundata
Point cv. `Blanco de Guinea' obtenidas de minitubérculos producidos en
casa de cultivo
Agronomic response of Dioscorea rotundata Point cv. `Blanco Guinea' plants obtained from minitubers produced in greenhouse
Daniel Rodríguez*, Diosdada Galvéz Guerra, Manuel Cabrera Jova, Yoel Beovides García, Yunier Rodríguez García, Ania Robaina Jiménez. *Autor para correspondencia
Instituto Nacional de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT), Apartado 6, Santo Domingo CP 53 000, Villa Clara, Cuba. e-mail: aclimat.biotec@inivit.cu
RESUMEN
A partir de contar con minitubérculos de Dioscorea rotundata Point cv. `Blanco de Guinea' obtenidos en casa de cultivo, el objetivo del trabajo fue determinar la respuesta agronómica de plantas de este cultivar obtenidas de la siembra directa en campo de los minitubérculos. Se conformaron seis variantes experimentales con minitubérculos según su masa fresca y plantas in vitro previamente aclimatizadas. A las cuatro semanas de plantación se cuantificó el número de minitubérculos brotados por parcela y a las seis semanas se determinó la supervivencia de cada uno de los materiales de plantación. A la cosecha se evaluó el número de tubérculos por planta y la masa fresca de los tubérculos/planta (kg). La masa fresca de los minitubérculos influyó en la brotación de estos y en la supervivencia de las plantas en condiciones de campo. El tipo de material de plantación no influyó en el número de tubérculos por planta a las 36 semanas de cultivo en campo pero sí en su masa fresca. Con los minitubérculos con una masa fresca mayor de 26.0 g se obtuvieron los más altos porcentajes de brotación y de masa fresca de los minitubérculos por planta. Se demostró que se pueden emplear minitubérculos para la siembra directa en campo y que la respuesta agronómica de las plantas es superior a las plantas in vitro.
Palabras clave: masa fresca, ñame, semilla, tubérculos
ABSTRACT
From having minituber of Dioscorea rotundata Point cv. `White Guinea' obtained at greenhouse, the objective was to determine the agronomic response of plants of this cultivar obtained from direct planting of minitubers in field. Six experimental variants with minitubers were formed according it fresh weight and in vitro plants previously acclimatized. At four weeks of planting the number of sprouted minitubers per plot was quantified and six weeks after planting the survival of each plant materials it was determined. At harvest the number of tubers per plant and fresh weight of tubers / plant (kg) was evaluated. The fresh weight of minitubers influenced the sprouting of these and survival of plants under field conditions. The type of planting material did not influence the number of tubers per plant at 36 weeks of field crop but in its fresh weight. Minitubers with higher fresh weight than 26.0 g produced the highest percentage of sprout and fresh weight of minitubers per plant. It was demonstrated that minituber can be used for direct field planting and the agronomic response of plants is higher than the in vitro plants.
Key words: fresh weight, tuber, seed, yam
INTRODUCCIÓN
A diferencia de los clones comerciales que pertenecen a la especie Dioscorea alata L., el cultivar de ñame `Blanco de Guinea' de la especie Dioscorea rotundata Poir. no produce bulbillos aéreos por lo que entre un 35 y 40% de los tubérculos producidos deben ser conservados como `semilla' para la próxima plantación (MINAG, 2008).
Los bajos índices de multiplicación que presenta mediante la propagación convencional determinaron que se desarrollaran protocolos para su propagación in vitro y su introducción en las biofábricas del país, lo que ha permitido contar con material vegetal de partida para iniciar los programas de producción de semillas de calidad en este cultivo (Cabrera et al., 2008).
El cultivo del ñame bajo condiciones naturales es una planta perenne que exhibe tres fases, designadas como: reposo, crecimiento vegetativo y crecimiento reproductivo. La planta completa estas fases en doce meses, pero puede repetir el ciclo anual indefinidamente (Rodríguez, 2000). Su característica de cultivo estacional con una época muy limitada para la plantación directa en campo que comprende, según el Instructivo Técnico para el cultivo del ñame (MINAG, 2008) entre el 15 de marzo y el 15 de abril, ha limitado junto a otras causas la plantación directa de las plantas in vitro en el campo.
La producción de minitubérculos para ser utilizados como material de plantación directo a campo ofrece ventajas en comparación con las plantas in vitro en las condiciones actuales de la agricultura cubana (Cabrera et al., 2011). Previamente se obtuvieron minitubérculos de Dioscorea rotundata Point cv. `Blanco de Guinea' en casa de cultivo a partir de plantas in vitro (Rodríguez et al., 2014). Por tal motivo, se propuso como objetivo del trabajo determinar la respuesta agronómica de plantas de este cultivar obtenidas de la siembra directa en campo de los minitubérculos.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se realizó en el Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT); ubicado en Santo Domingo, Villa Clara, Cuba; durante el período comprendido entre septiembre del 2009 y mayo del 2012.
Material vegetal
Se emplearon minitubérculos de ñame (Dioscorea rotundata Point) cv. `Blanco de Guinea' obtenidos en casa de cultivo a partir de plantas in vitro (Rodríguez et al., 2014) con masa fresca entre 5.0 y más de 50 g y plantas in vitro propagadas por organogénsis según el protocolo descrito por Cabrera et al. (2008).
Se plantaron seis variantes experimentales (tratamientos) que comprendieron cinco categorías de minitubérculos según su masa fresca y plantas in vitro previamente aclimatizadas con una longitud del tallo de 30 cm y al menos cuatro hojas.
1. Minitubérculos con una masa fresca de 5.0-15.9 g
2. Minitubérculos con una masa fresca de 16.0-25.9 g
3. Minitubérculos con una masa fresca de 26.0-35.9 g
4. Minitubérculos con una masa fresca de 36.0-50.0 g
5. Minitubérculos con una masa fresca superior a 50.0 g
6. Plantas in vitro (Control).
El diseño experimental que se empleó fue un bloque al azar, con dos parcelas experimentales por tratamiento. Las parcelas experimentales estuvieron formadas por cuatro hileras de montículos, con diez montículos por cada hilera, para un total de 40 montículos por parcela y 80 montículos por tratamiento.
El experimento se plantó en un suelo pardo mullido carbonatado (Hernández et al., 1999). La plantación en campo se realizó en el mes de abril. La distancia de plantación fue de 1.00 x 1.00 m. El riego y las demás atenciones culturales, así como el control de plagas y enfermedades se realizaron según el Instructivo Técnico del cultivo del ñame (MINAG, 2008).
A las cuatro semanas de plantación en campo se cuantificó el número de minitubérculos que brotaron por parcela y se determinó el porcentaje. A las seis semanas de cultivo se cuantificó la supervivencia de cada uno de los materiales de plantación por parcela y se determinó el porcentaje.
A las 36 semanas de desarrollo del cultivo en campo (en la cosecha) se seleccionaron 10 plantas de los montículos internos de cada parcela y se evaluaron las variables siguientes: número de tubérculos por planta y masa fresca de los tubérculos/planta (kg).
Análisis estadístico
Los análisis estadísticos se realizaron con el paquete de programas SPSS versión 15.0. Los datos relativos al porcentaje de brotación de los minitubérculos, porcentaje de supervivencia de las plantas, número de tubérculos/planta y masa fresca de los tubérculos/planta se analizaron estadísticamente mediante una prueba Kruskall Wallis previa comprobación del no cumplimiento de los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianzas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La masa fresca de los minitubérculos influyó en la brotación de estos y en la supervivencia de plantas en condiciones de campo. Cuando se plantaron directo a campo minitubérculos con una masa fresca mayor de 26.0 g se obtuvieron los más altos porcentajes de brotación sin diferencias significativas entre ellos a las cuatro semanas de cultivo en campo (Tabla 1).
La supervivencia de las plantas a las seis semanas de cultivo en campo también estuvo influenciada por el tipo de material vegetal de plantación y por la masa fresca de los minitubérculos. Los más altos porcentajes de supervivencia se alcanzaron en las plantas provenientes de los minitubérculos en comparación con las plantas in vitro con diferencias significativas entre ellas. Entre los minitubérculos se obtuvieron los valores más elevados de supervivencia de las plantas en aquellos con una masa fresca superior a 16.0g, sin diferencias significativas con el resto de las categorías de minitubérculos, con una masa fresca superior (Tabla 1).
Estos resultados
concuerdan con lo descrito en la mayoría de los protocolos precedentes
para el cultivo del ñame, aunque no fue posible encontrar trabajos publicados
donde se hayan efectuado clasificación de los minitubérculos por
su masa fresca. En la mayoría de ellos las plantaciones se realizaron
durante varias multiplicaciones en casas de cultivo (umbráculos) y solo
se llevaron a campo
semillas con similares características a la tradicionalmente plantada
por los productores (Balogun, 2009).
Pérez (2001), en el cultivo de la papa (Solanum tuberosum L.), evaluó la respuesta en campo de minitubérculos del cv. `Atlantic' y obtuvo 89.0% de brotación a los 15 días de plantados en campo. Los resultados del presente trabajo en cuanto a la evaluación de la brotación de los minitubérculos de ñame se corresponden con los obtenidos por este investigador en el cultivo de la papa.
Por otra parte, Naik y Karihaloo (2007) señalaron que el diámetro, masa fresca y la edad fisiológica de los minitubérculos de papa destinados para la plantación directa en campo, determinan la ruptura del período de dormancia y brotación. El tamaño y masa fresca de los minitubérculos están determinados en gran medida por el contenido de sustancias de reserva, dentro de las cuales se encuentra el almidón, el cual es movilizado en la brotación para el posterior crecimiento y desarrollo de los brotes (Claassens y Vreugdenhil, 2000). Ellos han presentado innumerables ventajas en comparación con la plantación directa de plantas producidas in vitro las cuales son frágiles y débiles (Özkaynak y Samaci, 2005).
El resultado en cuanto al más alto porcentaje de supervivencia de las plantas procedentes de los minitubérculos, con una masa fresca superior a 16.0g, pudiera deberse a que la supervivencia y el posterior crecimiento de los brotes hasta que las plantas comenzaron a realizar fotosíntesis dependen, según Ijoyah et al. (2006), de la acumulación de las sustancias de reservas del material vegetal de plantación.
El tipo de material vegetal de plantación (minitubérculos y planta
in vitro) y la masa fresca de los minitubérculos no influyeron
en el número de tubérculos por planta a las 36 semanas de cultivo
en campo, pues no se encontraron diferencias significativas entre ellos. Sin
embargo, la masa fresca de los tubérculos por planta estuvo influenciada
por el tipo de material vegetal de plantación. Se obtuvieron los mejores
resultados con los minitubérculos en comparación con las plantas
producidas in vitro. Con los minitubérculos con una masa fresca
superior a 26.0 g, se lograron las mejores respuestas, sin diferencias significativas
con respecto al resto de los minitubérculos clasificados por categoría
con una masa fresca superior a esta (Tabla 2).
La respuesta que se obtuvo en las plantas procedentes de los minitubérculos de ñame con una masa fresca superior a 26.0 g, la cual es inferior a la descrita en el Instructivo Técnico del cultivo del ñame en comparación con las plantas in vitro previamente aclimatizadas, se debió a que al provenir estas plantas de un material vegetal con mayor acumulación de sustancias de reservas, estas emergieron con mayor rapidez y uniformidad, y desarrollaron más rápido el follaje. El mayor desarrollo de follaje le permite a las plantas interceptar más radiación solar, realizar más fotosíntesis y sintetizar mayor cantidad de carbohidratos, que unido a la absorción de las sustancias minerales por las raíces, repercute en el crecimiento (Bonilla, 2001).
Los minitubérculos han sido considerados como un material vegetal de plantación ideal para iniciar programas de producción de `semillas' de alta calidad (Chenet al., 2007). Los resultados del presente trabajo para el cultivo del ñame así lo corroboraron, pues con ellos es posible obtener en campo un mayor índice de multiplicación. Esto posibilita su inserción en un programa de producción de material vegetal de plantación de calidad y reducir los riesgos, con las plantas in vitro, cuando se plantan directo a campo. Por ello, es posible satisfacer las necesidades crecientes de material vegetal de plantación certificado (Fig 1.).
El vigor de las plantas procedentes de métodos biotecnológicos puede estar dado, según Pagliano (2004), por el rejuvenecimiento fisiológico, el no antagonismo con la macro y la microbiota que afecta a la planta en su hábitat natural y el saneamiento que se obtiene a través del cultivo de tejidos, siendo difícil separar las tres causas. Por ello constituyen el material de plantación ideal para iniciar los programas de producción de semilla en cualquier cultivo de propagación vegetativa.
Finalmente, se
puede plantear que en un cultivo de reproducción asexual como el ñame,
donde el material vegetal de plantación envejece fisiológicamente
por las reiteradas multiplicaciones en campo y se deteriora por la acumulación
de microorganismos, factores adversos, que disminuyen de forma considerable
el potencial de rendimiento del cultivo, resulta imprescindible establecer un
programa de producción de material vegetal de plantación. Para
lograr este propósito es necesario producir por métodos biotecnológicos
el material vegetal
A nivel internacional para el cultivo de ñame en campo se han desarrollado diferentes sistemas. Uno de los más usados (minisett technique) incluye la utilización de tubérculos de 500-1000 g de los cuales se cortan fragmentos con masa fresca de 25-30 g (Ayankanmi et al., 2005). Los mejores resultados de este estudio se alcanzaron con minitubérculos con masa fresca superior a 26 g obtenidos en casa de cultivo. De emplearse con este sistema se podrían sustituir los tubérculos que se emplean para el consumo y el material de plantación estaría libre de patógenos y con mayor calidad fisiológica.
Según Balogun
y Gueye (2013), independientemente de la técnica de propagación
utilizada, es necesario determinar los atributos de los productos en términos
de calidad, rendimiento (números frente a peso), porcentaje de supervivencia
después de la siembra, el costo, y la relación de multiplicación
por unidad de tiempo en un agro-economía en particular al decidir la
tecnología para adoptar. Atendiendo a los resultados de este trabajo
se
puede recomendar la plantación directa de minitubérculos en campo
y continuar estudios que permitan validar la factibilidad económica de
su uso para los productores.
Aunque se considera que la aplicación de técnicas biotecnológicas es costosa (Balogun y Gueye, 2013), las ventajas que ofrece por la calidad fitosanitaria y genética del material vegetal justifican su uso. Además, aplicando el procedimiento descrito anteriormente se pueden reducir las áreas dedicadas a la producción de `semilla' al incrementarse los coeficientes de multiplicación en las casas de cultivo y por ende la cantidad de material vegetal de plantación producido por área, con los consiguientes ahorros de recursos y disminución de los costos, y eficiencia en el proceso productivo.
CONCLUSIONES
Se pueden emplear minitubérculos ñame cv. `Blanco de Guinea' para la siembra directa en campo y la respuesta agronómica de las plantas es superior a las plantas in vitro. Al emplear como material vegetal de plantación a campo los minitubérculos con una masa fresca superior a 26.0g se obtienen los mejores resultados en cuanto a brotación, supervivencia y masa fresca de los tubérculos producidos.
REFERENCIAS
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Recibido: 09-10-2014
Aceptado:
16-12-2014
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