Semillas Forestales Las Razones Para Interesarse En Las

Semillas Forestales Las Razones Para Interesarse En Las

DESCARGAR PDF

Semillas forestales.
====================
Las razones para interesarse en las semillas de árboles forestales
varían ampliamente. Los viveristas, silvicultores, directores de
huertos semilleros colectores de conos y comerciantes de semillas
tienen una necesidad práctica para su conocimiento. Muchas otras
personas han desarrollado un interés general en la biología de
semillas debido a que necesitan mejorar su entendimiento del mundo
natural.
La maduración de las semillas, la latencia y la germinación no están
completamente entendidas. Permanecen aun algo del misterio de cómo las
semillas pueden permanecer viables por varios años en suelos
forestales, luego, respondiendo a alguna señal, se rompe la testa y se
establece como una plántula independiente. Sin embargo, conocemos
alguno de los factores críticos de esos procesos y conocemos que los
efectos de estos factores pueden variar, dependiendo del estado
fisiológico de las semillas.
Al momento de la dispersión natural, la calidad potencial de las
semillas es alto. Para mantener esta calidad y producir las mejores
plántulas para reforestación, el conocimiento de la biología de
semillas de árboles forestales es esencial.
Estructura de las semillas. Las semillas son un paquete único que
contiene las estructuras esenciales para una nueva plántula y los
nutrientes para soportar el crecimiento temprano. Este paquete es
construido durante el periodo de maduración, después del cual la
semilla entra en un periodo de latencia, seguido por un proceso de
reactivación conocido como germinación. Cada etapa de la secuencia es
crítica para el óptimo desempeño de la semilla.
Una semilla totalmente desarrollada consta de un embrión rodeado por
tejido nutritivo, todo esto encerrado en una cubierta protectora
(testa).
El embrión es una planta en miniatura, contiene las versiones
rudimentarias de las estructuras básicas necesarias por las nuevas
plántulas para crecer y desarrollarse: hojas primarias (cotiledones),
raíces primarias (radícula), el tallo bajo los cotiledones
(hipocotilo) y el tallo sobre los cotiledones (epicotilo).
Las regiones de crecimiento (meristemos) se localizan en la base de
los cotiledones y detrás de la punta de la raíz están las fuentes de
nuevas células para el crecimiento. El embrión contiene el material
genético de la nueva plántula. El embrión es el producto de la
fertilización o la unión del huevo procedente del parental femenino
con el esperma contenido en el polen masculino. Tanto el parental
femenino como el parental masculino contribuyen con un cromosoma
sencillo complementándose el huevo con el esperma. Una semilla madura,
por lo tanto, tiene 2N o doble cromosoma complementario.
El tejido nutritivo proporciona el suplemento energético y el material
crudo necesario para la germinación del embrión. Este tejido mantiene
el desarrollo de las plántulas hasta que hay fotosíntesis y el sistema
de circulación de agua está apto para soportar el crecimiento.
Contiene vitaminas, reguladores de crecimiento vegetal, minerales y
varios componentes orgánicos, todos esenciales para el crecimiento
normal del embrión.
Los tejidos nutritivos de las semillas de coníferas (gimnospermas) y
de semillas de árboles de hoja ancha (angiospermas) difieren en varios
aspectos importantes, sin embargo, ambos tipos de tejidos desempeñan
la misma función.
En coníferas, el tejido nutritivo es conocido como megagametofito y
contiene una gran proporción de sales y proteínas. El tejido deriva
totalmente del parental femenino y tiene un complemento cromosómico
sencillo (1N). El tejido nutritivo de las semillas de las coníferas
está físicamente separado y el alimento se mueve del magagametofito al
embrión por difusión.

El tejido nutritivo de las semillas de angiospermas es llamado
endospermo y lleva un complemento cromosómico 3N. Es producido por la
unión de un juego de cromosomas derivados del parental masculino y de
dos juegos derivados del parental femenino. Muchas semillas de
angiospermas almacenan la mayor parte de los alimentos en los
cotiledones. La estructura de las semillas de angiospermas permite la
transferencia directa de los suplementos alimenticios del endospermo o
cotiledones debido a que están físicamente unidos al embrión.
La testa o cubierta de protección proporciona protección física al
embrión y tejidos nutritivos. Además, regula el movimiento de agua,
oxígeno y dióxido de carbono dentro y fuera de la semilla. En varias
especies, la testa tiene protuberancias membranosas llamadas alas que
sirven en la dispersión por aire de las semillas maduras. En algunas
especies el ala puede ser separada fácilmente de la semilla pero en
otras especies el ala no puede ser separada sin dañar la semilla. En
otras especies se pueden encontrar vesículas de resina en la testa,
Estas semillas pueden ser dañadas por un manejo inadecuado.
La testa tiene un complemento cromosómico 2N. Se desarrolla de los
tejidos (integumentos) del árbol parental femenino que rodean el óvulo
antes de la fertilización. La apertura (micrópilo) a través de la cual
entra el polen hacia el óvulo permanece como un área frágil en la
cubierta. Durante la germinación, se presenta una elongación del
embrión y la degradación del tejido nutritivo asiste a la radícula
para emerger a través del micrópilo. Las semillas varían grandemente
en tamaño, color y forma.
Desarrollo y maduración. Durante la maduración, un óvulo fertilizado
es transformado en una semilla totalmente desarrollada que contiene
todos los elementos para producir un nuevo árbol. En los estados
tempranos del ciclo reproductivo, los óvulos se desarrollan en los
conos femeninos y el polen se desarrolla en los conos masculinos.
El polen es liberado en la primavera y llevado por el viento de los
conos masculinos a los conos femeninos. En algunas coníferas la
fertilización tiene lugar poco después de la polinización. Luego de la
fertilización, el embrión crece hasta que llega a la madurez ocupando
casi todo el largo de la semilla; en los casos anteriores, el ciclo de
desarrollo y maduración dura unos 16 meses. El los pinos, completar el
desarrollo tarda unos 26 meses debido a que la fertilización es
retardada un año después de la polinización; otras coníferas como
Chamaecyparis sp pueden tardar hasta 28 meses en completar el ciclo.
Latencia. En las semillas de muchas especies arbóreas, la maduración
es acompañada por la inducción de un estado de latencia (dormancia).
Esto es una ventaja para las semillas que maduran a finales del verano
y principios de otoño, la germinación inmediata puede hacer
vulnerables a las plántulas que se exponen a las duras condiciones
invernales. En la naturaleza, las semillas latentes permanecen
inactivas hasta que ocurran las condiciones favorables para el
crecimiento de la primavera siguiente. Algunas semillas pueden
permanecer latentes por dos o más estaciones de crecimiento. Las
semillas pueden mantener su viabilidad por varios años en estado de
latencia.
Las semillas son liberadas de la latencia a través de cambios que
ocurren durante su exposición al frío, y condiciones de humedad
invernales, y usualmente germinan cuando asciende la temperatura en la
primavera siguiente. Algunas veces las semillas no germinan debido a
que el agua y los gases no atraviesan la testa. En la naturaleza, este
tipo de latencia puede ser removido por la acción química en la
solución del suelo. La latencia también puede ser rota por el paso de
las semillas a través del intestino de aves u otros animales. Cuando
las semillas son usadas para cultivar plántulas en un vivero forestal,
la latencia representa un problema mayor. A menos que la latencia sea
removida, las semillas pueden germinar fortuitamente o no totalmente.
El desempeño de la semilla en un vivero puede maximizarse solo si el
tratamiento adecuado es utilizado para promover la germinación.
Para su uso en viveros, las semillas latentes deben ser estimuladas
artificialmente para germinar usando tratamiento que simulen
condiciones naturales.
Tratamientos para liberar latencia de semillas forestales
Tratamiento
Descripción
Estratificación
Humedecimiento frío a 2-5 ºC; remueve el bloqueo metabólico, debilita
la testa, incrementa la germinación.
Iluminación
La exposición a longitudes de onda específicas; estimula el sistema
del fitocromo
Lavado
Remojando en agua; se remueven inhibidores de la testa..
Escarificación
Puede ser química (con ácido sulfúrico) o mecánica (abrasión); rompe
la testa dura.
Reguladores de crecimiento
Aumento de los niveles naturales para favorecer la germinación
Concentraciones altas de oxígeno
Propicia respiración; remueve bloqueo metabólico.
Clasificación de las semillas. Las semillas se pueden clasificar de
diferentes maneras, según el criterio que se utilice:
Por el contenido de las reservas alimenticias:
1.
Oleaginosas. Las que tienen más del 35% de lípidos.
1.
Proteaginosas. Las que tienen más del 35% de proteínas.
1.
Amiláceas. Las que tienen más de 50% de carbohidratos.
Por sus posibilidades de almacenamiento y conservación:
1.
Ortodoxas. Tienen un bajo contenido de humedad y respiración
inhibida; pueden almacenarse algunos años; generalmente de plantas
de clima templado.
1.
Recalcitrantes. Tienen un alto contenido de humedad, respiración
activa; no pueden ser almacenadas por mucho tiempo; normalmente de
plantas tropicales.
1.
Vivíparas. Las que germinan antes de dispersarse (mangle rojo).
Pueden encontrarse otras clasificaciones atendiendo a criterios como
los medios de dispersión, las necesidades de tratamientos
pregerminativos, etc.
La biología de semillas y la reforestación. Un programa de
reforestación exitoso depende de un abasto continuo de plántulas
sanas. Este proceso comienza con una exitosa colecta de semillas,
almacenamiento, beneficio, operaciones de siembra continuando con un
cuidadoso crecimiento (cultivo), trasplante y mantenimiento de las
plántulas.
Varios tratamientos basados en los requerimientos fisiológicos de las
semillas son usados para estimular y mejorar la germinación. Esto es
vital para entender las condiciones biológicas y ambientales asociadas
con la germinación y para conocer cuándo y por qué pueden ser
necesarios tratamientos especiales para mejorar el proceso. Con este
conocimiento, es posible realizar el máximo potencial de las semillas
y producir plántulas de alta calidad.
Calidad y vigor de las semillas. Las semillas viables puede variar
ampliamente en su capacidad para producir plántulas sanas y vigorosas.
El potencial de una semilla para desarrollar una plántula
independiente es conocido como calidad de la semilla y es usualmente
estimada usando pruebas de germinación y vigor. Las pruebas de
germinación son las más frecuentemente usadas; estas están
estandarizadas y son relativamente fáciles de desarrollar, pero los
resultados dependerán de las precondiciones de las semillas y de
pruebas ambientales.
Las pruebas de vigor se hacen para predecir el desempeño bajo una
variedad de condiciones. Son potencialmente un indicador más sensible
del desempeño de las semillas debido a que el vigor declina más
rápidamente que la viabilidad. Hasta ahora, no hay una prueba que sola
pueda cuantificar adecuadamente el vigor de la semilla pero la mayoría
de los intentos se han basado en características que distinguen
semillas vigorosas de no vigorosas. Estas características incluyen:
Velocidad de germinación. Las semillas que germinan rápidamente son
más aptas para competir por la disponibilidad de agua, luz y
nutrientes.
Germinación bajo varias temperaturas. Todas las semillas germinan bien
bajo temperaturas óptimas, pero las semillas vigorosas germinan bien
bajo un amplio rango de temperaturas.
Tasa de respiración. La respiración puede variar, dependiendo del
contenido de humedad de las semillas o sitio de germinación, pero
tasas más altas que lo normal son señales de deterioro de la actividad
fisiológica.
Pruebas de estrés. Las semillas son incubadas bajo temperaturas muy
bajas o en temperaturas altas y condiciones de humedad. Las semillas
vigorosas germinan mejor y son más resistentes a ataques de hongos o
mohos.
Colecta de semilla y almacenamiento. La salud del parental femenino
afecta directamente la calidad de la semilla debido a que el tejido
nutritivo de las coníferas es derivado completamente de este parental.
Un crecimiento saludable y vigoroso del árbol parental femenino
posibilitará la contribución de más recursos para el tejido
megagametofítico. La gran inversión de recursos por el parental
femenino durante la producción de semillas es una de las razones por
las que una buena cosecha de semilla es generalmente seguida de otras
pobres. En huertos semilleros los tratamientos de cultivo como el
riego y la fertilización de los árboles padres favorecen el desarrollo
del tejido de almacenamiento de las semillas.
La capacidad de evaluar la madurez de la semilla es esencial para la
determinación de la mejor época de la colecta de conos, la calidad de
la semilla está en el pico de completa madurez. Las semillas inmaduras
son más difíciles para el proceso y más susceptibles a daños durante
la extracción y no se almacenan bien. Los conos deben ser manejados
cuidadosamente después de la colecta y durante el almacenamiento. Los
conos recién colectados deben estar bien ventilados y secos. Esto
ayuda a prevenir el crecimiento de hongos y otros patógenos y minimiza
la acumulación de calor de la actividad fisiológica.
Los conos y las semillas maduras usualmente tienen un color
característico. Sin embargo, el color solamente no siempre es
suficiente para establecer la madurez de la semilla. Las semillas
pueden ser examinadas por el desarrollo del embrión, pero el embrión
puede alcanzar su largo total antes de estar completamente maduro, la
condición del tejido nutritivo pueden también ser observado. El tejido
nutritivo contiene componentes simples que son transformados a
productos más complejos en las semillas maduras, y estos cambios en la
naturaleza química del tejido nutritivo están reflejados en su
apariencia. El tejido nutritivo aparece húmedo o translúcido en
semillas inmaduras, cambiando a apariencia más opaca en semillas
maduras. En las semillas completamente maduras, el tejido nutritivo se
observa similar a la “carne” del coco.
Las condiciones bajo las cuales las semillas están almacenadas son
críticas en el mantenimiento de su calidad. La cantidad de reservas de
las semillas es fijada cuando se rompe su conexión con el árbol
parental (p.e. cuando los conos abren y se libera la semilla o cuando
los conos son cortados en la colecta). Estas reservas deberán soportar
todas las actividades metabólicas de la semilla hasta que el embrión
se desarrolla en una plántula independiente.
La clave de esto es que la actividad fisiológica, especialmente la
respiración es reducida al mínimo para que los recursos de las
semillas no disminuyan durante el almacenamiento. Las semillas pueden
dañarse durante el manejo o en el almacenamiento bajo condiciones que
permitan elevar la respiración, esto consumirá recursos valiosos,
dejando pocos recursos disponibles para la germinación y el
subsecuente crecimiento de las plántulas.
La actividad fisiológica es mínima en semillas deshidratadas y
mantenidas a bajas temperaturas. Las coníferas pueden ser almacenadas
exitosamente por varios años en temperaturas menores a 18 ºC
(usualmente 5 ºC) y entre 5 y 9 % de contenido de humedad. Bajo estas
condiciones de almacenamiento, la germinación de algunas colectas de
semillas de Pseudotsuga menziesii, Picea glauca y Pinus contorta se ha
mantenido alta (mayor al 80 %) después de 30 años. Si la humedad de la
semilla o la temperatura de almacenamiento se incrementa, la calidad
de la semilla puede ser afectada adversamente.
Semillas y regeneración natural. El éxito de los programas de
regeneración natural dependen de como el ambiente mejora los
requerimientos del semillero para la germinación y establecimiento de
las plántulas. La conveniencia de diferentes semilleros (especies)
varia en cuanto a la luz, humedad y temperatura.
Varias coníferas germinan mejor en suelos minerales debido a que
proporcionan una mayor disponibilidad de humedad y promedios más altos
de temperatura que los suelos orgánicos. Sin embargo, la insolación y
temperaturas superficiales de los suelos minerales pueden llegar a ser
tan altas que puedan ser letales para la germinación. La madera
descompuesta puede ser un buen sustrato debido a que retiene bien la
humedad.
Las condiciones ambientales del semillero puede ser mejorado con la
selección del sistema silvícola apropiado y el método de preparación
del sitio. La preparación del sitio puede mejorar la regeneración
natural por el incremento de la cantidad de suelo mineral expuesto y
por vuelta a la superficie de la semilla enterrada. Los incendios
probablemente afectan a la mayoría de las especies de coníferas ya que
las semillas están en o dentro del suelo forestal y por lo tanto son
susceptibles a mortalidad por incendios poco severos.
Las cortas silvícolas pueden afectar la germinación por alterar
variables ambientales críticas. La remoción total del dosel puede
resultar en altas temperaturas del suelo y en fluctuaciones extremas
de temperatura. En áreas norteñas donde la humedad no es limitante, la
remoción completa del dosel es algunas veces benéfica ya que las
temperaturas del suelo en elevaciones altas o exposiciones norte son
frecuentemente muy frías para la germinación. El incremento de la
exposición de áreas aprovechadas puede estimular la germinación de
especies como los pinos pero pueden inhibir la germinación de especies
adaptadas a hábitats sombreados. La remoción parcial del dosel puede
crear condiciones más favorables para la germinación ya que la
cubierta forestal restante modera las condiciones de luz, humedad y
temperatura del semillero.
La regeneración potencial de un sitio no puede ser evaluada con case
en un factor aislado de otras variables ambientales o del sitio.