Tratamiento de semillas y multiplicación de "la espina de mar" (Hippophae rhamnoides) confines de introducción en Bolivia

Se estudió la espina de mar bajo diferentes métodos.

Resumen

Sea buckthorn (“la espina de mar”) es un complejo de especies y subespecies del género Hippophaë. La “espina de mar” se encuentra distribuida en las zonas áridas y semi-áridas del Asia y de Europa, y ofrece buenas perspectivas de introducción en las zonas altas de Bolivia.

La semilla de “espina de mar” presenta dificultades en la germinación debido a la capa mucilaginosa y la dureza de la testa. Considerando que la germinación es importante para fines de multiplicación masiva de plantas, se ha propuesto estudiar los métodos de pre-tratamiento y estratificación de semillas. El trabajo conducido en la Estación Experimental de Patacamaya ha logrado los resultados primiciales con esta especie en Bolivia.

Las especies y subespecies de “espina de mar” reaccionan en forma diferente a los tratamientos, pero en general, el pre-tratamiento consistente en remojado en agua destilada durante 3 a 5 días favorece a la germinación. Las semillas germinantes estratificadas en estratos de arena-tela-semilla-tela-arena ha registrado mayores porcentajes de germinación.

Introducción

El altiplano de Bolivia se caracteriza por las condiciones climáticas poco favorables para el desarrollo de los cultivos. Es así que son pocas las especies que prosperan con índices de relativa seguridad medioambiental. Por otra parte, las condiciones ecológicas y edafológicas son muy frágiles, observándose la reducción paulatina de la fertilidad de los suelos como consecuencia de la erosión hídrica, erosión eólica, la sobre-explotación de los campos agrícolas y el sobre-pastoreo de praderas nativas. El altiplano y las laderas de cordilleras circundantes presentan niveles críticos de productividad.

Bajo esta realidad, es muy importante la búsqueda de alternativas que puedan garantizar la conservación y mejoramiento del recurso suelo, proporcionar seguridad alimentaria para la población y generar excedentes redituables. Con este propósito se ha planteado la posibilidad de introducir las especies de Sea buckthorn que en español se denominaría “espina de mar” en las zonas altas y laderas de Bolivia.

“La espina de mar” pertenece al género Hippophaë, familia Elaeagnaceae. “La espina de mar” está compuesta por varias especies y subespecies distribuidas extensamente en las zonas templadas de Asia y Europa. Las especies de Hippophaë se caracterizan por presentar plantas dioicas, es decir, existen plantas macho y plantas hembra, por lo que es importante la presencia de ambas formas para la fructificación. Existen plantas arbustivas y arbóreas de hoja caduca y adaptada a zonas áridas. En general, “la espina de mar” presenta una enorme plasticidad en cuanto a adaptación ecológica.

“La espina de mar”no es una leguminosa pero tiene capacidad para fijar nitrógeno. Una vez establecida y adaptada, puede producir frutos o bayas que son ricas en vitamina C y la semilla posee alto contenido de aceites. Además, el follaje de la planta constituye una buena fuente de forraje para los animales. La primera introducción de “espina de mar” en Bolivia data de 1994 y a la fecha se tiene escasos ejemplares sobrevivientes en Letanías (Centro de Letanías del Instituto de Ciencias Alimenticias “Instituto Benson”, Brigham Young University, Provo, Utah, E.U.A.) y en Patacamaya (IBTA). Recientemente, el IBTA-Banco Mundial ha contratado los servicios de un consultor de nacionalidad China para estudiar las posibilidades de introducción en las zonas altas de Bolivia.

Con los antecedentes mencionados, se ha propuesto un proyecto de introducción de “espina de mar” en las zonas altas de Bolivia que contempla tres fases. El presente reporte cubre la primera fase; la segunda fase comprenderá el establecimiento de campos demostrativos y de introducción en centros de investigación y comunidades piloto. La tercera fase consistirá en la evaluación de la “espina de mar”como especie de usos múltiples

Objetivos de la primera fase

  • Determinar el método apropiado para aumentar la germinación de la semilla.

  • Conocer los aspectos de multiplicación y propagación de “la espina de mar”.

  • Adquirir experiencia técnica en manejo de plántulas (planta recién emergida) y plantines (planta joven y pequeña) de esta especie.

  • Difundir la información sobre las cualidades y potencialidades de la especies de Hippophaë.

Revisión Bibliográfica

La especie H. Rhamnoides es un complejo taxonómico integrado por varias sub-especies. “La espina de mar” esta considerada como una especie multipropósito para las zonas áridas. Una pradera establecida de “espina de mar” puede fijar nitrógeno y producir suficiente materia verde para la alimentación de los animales domésticos (Rongsen, 1992). El potencial de esta especie es enorme, la planta tiene múltiples usos como el aprovechamiento de las hojas en la alimentación animal, elaboración de té en sobres permeables, producción de frutos excepcionalmente ricos en vitamina C derivándose de ello una veintena de productos medicinales, bebidas y cosméticos (Sea buckthorn, s/a*, Aikon Sea buckthorn pharmaceutical, s/a* y China National Sea Buckthorn Office, s/a*). (* s/a =Sin año de publicación).

Las especies de Hippophaë presentan alta capacidad de adaptarse a condiciones adversas de clima y suelo. Pueden crecer satisfactoriamente desde pocos metros hasta los 5200 m.s.n.m.; igualmente, pueden resistir temperaturas bajas hasta los 430 C bajo cero y soportar altas temperaturas hasta de 400 C. Algunas especies pueden crecer con solamente 300 mm de precipitación pluvial, otras pueden soportar inundaciones y otras pueden crecer bien en suelos salinos (Rongsen, 1995).

Según Rongsen (1992), el movimiento de la economía sobre la base de hipofae es enorme para 1990; se ha estimado que 20 millones de dólares americanos son generados por las diferentes formas de aprovechamiento. Para 1995, la cantidad se estima alrededor de 40 millones (Rongsen, 1995).

“La espina de mar” puede ser propagada por diferentes formas; sin embargo, los métodos de multiplicación por semilla, por esquejes y cortes de brote son los más importantes (Rongsen, 1992). La forma mas común de multiplicar es mediante semilla, aunque es posible la propagación vegetativa mediante cortes de brotes tiernos y leñosos, siendo diferente la respuesta en enraizamiento entre la edad de los brotes o ramas (Rongsen, 1994). La particularidad de sus raíces gemíparas favorece el repoblamiento natural aún sin la producción de semilla por lo que las perspectivas para el aprovechamiento múltiple en los sistemas de montaña frágil y semi-árida son alentadores (Rongsen, 1992).

Materiales y Métodos

Localización

La localidad de Patacamaya corresponde a la jurisdicción de la 5ta Sección Municipal de la Provincia Aroma del Departamento de La Paz. Geográficamente se encuentra ubicada a 680 55' longitud oeste y a 170 15' latitud sur, con una posición altitudinal de 3800 m.s.n.m.. Los datos meteorológicos reportados para el sitio son los siguientes: temperatura media 11.20 C, máxima media 180 y mínima media de 0.80 C bajo cero. El promedio de heladas al año es de 180 días, precipitación anual de 380 mm y humedad relativa del 35%.

Materiales

Para el trabajo se han utilizado materiales y ambientes de laboratorio, invernadero y vivero. En cuanto al material genético, se utilizaron plantas sobrevivientes de la introducción por parte del Instituto Benson en 1994 (Letanías y Patacamaya) y las semillas proporcionadas en 1995 por el consultor Lu Rongsen.

Las especies incluidas en el trabajo son las siguientes:
1 H. tibetana Nepal (H.ti.Ne)
2 H. salicifolia Nepal (H.sa.Ne)
3 H. rhamnoides ssp. turkistanica China (H.rh.tk.Ch.)
4 H. rhamnoides ssp. turkistanica India (H.rh.tk.In.)
5 H. rhamnoides ssp. gyantensis China (H.rh.gy.Ch.)
6 H. rhamnoides ssp. sinesis fruto grande China (H.rh.si.Ch.gr.)
7 H. rhamnoides ssp. sinesis fruto normal China (H.rh.si.Ch.nr.)
8 H. rhamnoides   (H.rh.IB)
Especie introducida por el Instituto Benson en 1994.

Metodología

Con la finalidad de determinar el método apropiado de tratamiento de semilla, se han realizado pruebas preliminares utilizando una serie de procedimientos físicos y mecánicos. Los resultados de estas pruebas han permitido identificar los tipos de tratamiento a efectuarse con el fin de obtener una evaluación más detallada.

Las pruebas de germinación se realizaron en los siguientes diferentes substratos:
Papel filtro-semilla (PF-S)
Papel filtro-semilla-papel-filtro (PF-S-PF)
Algodón-papel filtro-semilla-papel filtro (Al-PF-S-PF)
Arena blanca-semilla (Ar-S)
Arena-papel filtro-semilla-papel filtro (Ar-PF-S-PF)
Arena-tela de algodón-semilla-tela de algodón-arena (Ar-T-S-T-Ar)

La semilla de las diferentes especies han sido pre-tratadas sometiéndolas a remojo por tres días para eliminar las capas de mucílagos y azúcares y ablandar la testa de la semilla. Posteriormente, se han probado los tratamientos de escarificación y estratificación, además de que se han probado diferentes tipos de substrato para germinación, emergencia, trasplante y propagación vegetativa.

Las pruebas de germinación se realizaron en los siguientes diferentes substratos.

  1. Papel filtro-semilla (PF-S)

  2. Papel filtro-semilla-papel filtro (PF-S-PF)

  3. Algodón-papel filtro-semilla-papel filtro (Al-PF-S-PF)

  4. Arena blanca-semilla (Ar-S)

  5. Arena-papel filtro-semilla-papel filtro (Ar-PF-S-PF)

  6. Arena-tela de algodón-semilla-tela de algodón-arena (Ar-T-S-T-Ar)

Durante el proceso se utilizaron agua potable y agua destilada para el riego de las estratificadoras. Posterior a la germinación, las semillas germinantes por cada tipo de tratamiento fueron llevadas a siembra directa en platabandas de arena y siembra directa en bolsas-maceta. En el primer caso, cuando las plántulas alcanzaron la altura adecuada, se procedió al trasplante de bolsas-maceta. Los tratamientos consistieron en siembra directa en tierra del lugar, siembra directa en arena blanca, almácigo en arena y materia orgánica, almácigo en arena roja y almácigo arena blanca.

Por otra parte, aprovechando los ejemplares sobrevivientes de la primera introducción en 1994, se procedió a las pruebas de propagación vegetativa a partir de cortes de esquejes. Los cortes de brote lateral y/o apical fueron plantados en substrato de arena-materia orgánica y arena pura para luego mantenerlos en semisombra durante los primeros días.

Resultados

Los frutos-semilla de “espina de mar” contienen azúcares y mucílagos en el pericarpio y tiene una testa dura, por lo que la multiplicación mediante semilla presenta dificultades. Esta característica es considerada como una desventaja para propósitos de repoblamiento mediante siembras dirigidas. Sin embargo, bajo condiciones naturales, la dureza de la semilla constituye una estrategia de sobrevivencia (Bonifacio, 1995). La práctica de pretratamiento de la semilla facilitó la remoción de los compuestos azucarados y mucilaginosos y el ablandamiento de la testa.

Mediante pruebas preliminares, se ha determinado que el mejor método para aumentar el porcentaje de germinación de semillas de “espina de mar” es el remojo en agua de grifo por 3 días y estratificado en arena aislando la semilla con tela de algodón (Ar-T-S-T-Ar). Con la aplicación de esta técnica de estratificación, el proceso de germinación tiene una duración aproximada de 15 días.

Métodos Germinativos

Dependiendo de la disponibilidad de semilla, se trabajó con especies de H. salicifolia, H. rhamnoides ssp. turkistanica -China- y H. rhamnoides ssp. sinesis, adecuando 6 tipos de estratificadoras y utilizando agua destilada y potable para mantener la humedad de las cápsulas Petri. En los Cuadros 1 y 2 se presentan los porcentajes de germinación promedio obtenidos.

El análisis de variancia (Cuadro 1) muestra el efecto de los tratamientos en H. salicifolia, donde las diferencias son estadísticamente significativas tanto para las estratificadoras como para la clase de agua. En el Cuadro 2 se puede observar que los mayores porcentajes de germinación se han encontrado en estratificadoras humedecidas por agua destilada. Los mayores porcentajes de germinación se obtuvieron con el tratamiento Ar-T-S-T-Ar y los valores menores con el tratamiento Ar-S; siendo este último poco eficiente para los ensayos de germinación.

Cuadro 1. Análisis de varianza del efecto de 6 estratificadoras y 2 tipos de agua en la germinación de H. Salicifolia H. RH. ssp. turkistanica
Especies
F. de V.
G.L.
S.C.
C.M.
Fc*
F0.05*
F0.01*
H. sa. Ne.
Estratos
5
504.56
100.91
3.54**
2.54
3.73
Clase agua
1
160.45
160.45
5.63**
4.18
7.60
Error
29
826.55
28.50
Total
35
1491.56
H.rh.tk.
Estratos
5
43.22
8.64
1.41NS
2.54
3.73
Clase agua
1
36.00
36.00
5.87**
4.18
7.60
Error
29
117.67
6.13
Total
35
256.89
H.rh.si.
Estratos
5
14.15
2.83
0.37 NS
2.54
3.73
Clase agua
1
3.37
3.37
0.44 NS
4.18
7.60
Error
29
223.46
7.71
Total
35
240.98
*Diferencia significativa al 5% de probabilidad de acuerdo a la prueba estadística de Fisher.
**Fc, F0.05, F0.01=Prueba de Fischer calculado, tabulado al 5% de probabilidad respectivamente.
NS=Diferencia estadística no significativa.

En la subespecie H. rhamnoides ssp. turkistanica las diferencias son significativas solamente para el agua de riego (Cuadro 1), obteniéndose mayor porcentaje de germinación con agua potable y no con agua destilada. Este resultado es contrario al resultado obtenido con la anterior subespecie (Cuadro 2). Estos resultados probablemente son atribuibles a diferencias entre subespecies u otros factores ambientales no estudiados en el presente caso. Los tratamientos en la subespecie H. rhamnoides ssp. sinesis, no muestran diferencias estadísticamente significativas tanto para el agua de riego como en las modalidades de estratificación (Cuadros 1 y 2).

Cuadro 2. Promedio de semillas germinadas de tres especies de la espina de mar en 6 estratificadores y 2 clases de agua para riego
Estratos H. salicifolia H. rh. ssp. turkist H. rh. ssp. sinesis
Potable Destilada Potable Destilada Potable Destilada
PF-S 9.3 ab 16.3 17.0 11.3 3.3 5.7
PF-S-PF 16.0 ab 15.0 15.0 12.0 5.0 3.6
Al-PF-S-PF 6.3ab 19.7 18.0 16.0 4.0 7.3
Ar-S 8.0 ab 5.3 15.0 15.3 6.3 3.0
Ar-PF-S-PF 7.7 ab 15.7 18.0 12.0 5.0 4.3
Ar-T-S-T-Ar 18.7 a 19.3 13.3 17.7 8.0 4.0

Porcentaje de germinación y emergencia en diferentes substratos

En el Cuadro 3 se observa la influencia que tienen las épocas de germinación (verano y otoño), particularmente los meses de marzo y junio. Los resultados que se aprecian en el Cuadro 3 explican sobre la base de las diferencias en condiciones ambientales, principalmente la temperatura, la humedad y las horas luz. Además, en el Cuadro 5, se puede observar las diferencias entre el porcentaje de germinación proporcionados como dato por los proveedores y los obtenidos en la Estación Experimental de Patacamaya. Estas diferencias son también atribuibles a las diferencias medioambientales de los sitios de prueba.

Cuadro 3. Porcentaje de germinación y emergencia de espina de mar
Especie (en clave) Referido Observado Promedio
Marzo Junio Germinación Emergencia
H.ti.Ne 14 59.02 21.78 40.40 45.45
H.sa.Ne 95 97.30 87.25 92.27 88.76
H.rh.tk.Ch 75 -- 56.58 56.58 44.14
H.rh.tk.In 97 -- 92.50 92.50 86.49
H.rh.gy.Ch 24 72.15 59.32 65.73 54.28
H.rh.si.ch.gra 96 96.77 100.00 98.38 100.00
H.rh.si.ch.nor 20 38.68 38.58 38.63 33.80
H.ti.ssp -- 77.27 33.30 55.28 100.00

El porcentaje de emergencia de las diferentes especies de “espina de mar” se muestra en la última columna del Cuadro 3. La emergencia de plántulas ha sido muy variable entre las especies, esto en razón a que existen diferencias morfológicas en las semillas que van desde el tamaño, grosor de la testa, compuestos taninos y colorantes, etc. Aparte de las características propias de la semilla, la emergencia de las plántulas es afectada negativamente por el ataque de pájaros y roedores (ratones), ya que las plántulas germinantes son apetecidas por los pájaros. También, el ataque de hongos y otros daños mecánicos afectan a la emergencia por lo que estos datos no guardan relación con los datos de germinación.

Con la finalidad de identificar un substrato adecuado para lograr una buena emergencia de plántulas, se han probado diferentes substratos y formas de siembra obteniendo el 18.00% con la siembra directa en tierra del lugar, 43.15% con siembra directa en arena blanca, 25.38% con almácigo en arena y materia orgánica, 18.76% con almácigo en arena roja, y 89.29% con el almácigo en arena blanca.

Tanto la siembra directa en bolsas-maceta como la siembra en almaciguera utilizando una mezcla de arena y materia orgánica, no favorecen a la emergencia de plántulas debido a la mayor proliferación de hongos que atacan a nivel del cuello de las plántulas. Los mejores porcentajes de emergencia se han logrado sembrando las semillas germinantes en arena blanca. Igualmente, las almacigueras preparadas con arena pura favorecen el enraizamiento acelerado de las plántulas.

Días a la germinación

Las semillas de “espina de mar” mantenidas en remojo durante 3 días empiezan a germinar a las 24 horas de ser sometidas a estratificación. Entre el tercero y séptimo día se logra el mayor número de semillas germinadas durante 24 hrs, y lógicamente, existen diferencias entre sub-especies (Cuadro 4). Para fines prácticos, se considera que al quinto día germinan la mayoría de las semillas.

Cuadro 4. Número de semillas germinadas de 5 especies de "espina de mar" a intérvalos de 2 días
Día H.rh.ti.Ne H.rh.gy H.rh.si.gr H.rh.si.nor H.ti.ssp
1 1 2 -- 8 5
3 3 26 1 7 30
5 34 23 7 46 26
7 15 3 21 17 5
9 1 -- -- 13 --
10 12 1 9 5 1
Total 66 55 38 96 67

Enraizamiento de esquejes de “espina de mar” en diferentes substratos

Las pruebas de enraizamiento de esquejes utilizando la solución de compost como agente de enraizamiento natural en combinación con dos proporciones diferentes de mezcla con arena, han demostrado una escasa eficiencia. La mezcla de 1/2 arena y 1/2 compost generaron 20% de enraizamiento, la mezcla 1/3 arena y 2/3 compost 5% y el compost puro es 26.67%. Sin embargo, en todos los substratos se ha obtenido algún porcentaje de enraizamiento, lo que demuestra que el compost tiene compuestos orgánicos que activan la formación de raíces.

Por otra parte, pruebas adicionales con utilización de arena como substrato, han mostrado más o menos similar porcentaje de enraizamiento, lo que demuestra que la arena es otro medio que merece ser estudiado.

Número de plantines y mortandad plántulas de “espina de mar”.

Los plantines de “espina de mar” puestos en vivero para su ambientamiento han registrado porcentajes variables de mortandad debido, principalmente, a las bajas temperaturas de invierno (Cuadro 5). De acuerdo a los porcentajes calculados y observaciones realizadas, la especies H. rhamnoides ssp. Turkistanica India resisten mejor a las bajas temperaturas. Sin embargo, a pesar de la mortandad de las especies, algunas especies han mostrado una buena capacidad de recuperación, entre ellas H. salicifolia.

Hasta el mes de septiembre de 1996, el número de plantines en invernadero alcanza a ser 2403 y en vivero se cuenta con 828 plantines, sumando un total de 3228. Considerando el porcentaje de mortandad promedio, para fines de diciembre de 1996, se tendrá aproximadamente 2200 plantines para iniciar pruebas de introducción. Inicio de fructificación

Como se ha mencionado inicialmente, las plantas de espina de mar (H.rhamnoides ssp) constituye un grupo de especies multipropósito, sin embargo, la producción de frutos es la más importante por tener un impacto directo sobre la nutrición y economía del agricultor. Según Rongsen (Comunicación personal, 1996) las plantas de “espina de mar” inician la fructificación a partir del tercer año de plantación.

Las plantas sobrevivientes de la primera introducción iniciada por el Instituto Benson, una sección de la Universidad Brigham Young, en Provo, Utah, E.U.A. han empezado la fructificación en la Estación Experimental de Patacamaya (I.B.T.A.). Al menos una planta ha formado varios frutos de color anaranjado de 5.5 a 6.0 mm de diámetro. Hasta la fecha, 30 de enero de 1998, la planta en fructificación ha alcanzado una altura de 1.50 m y un diámetro de dosel de 0.80 m, constituyéndose en la planta de mayor tamaño del grupo de siete plantas sobrevivientes en Patacamaya.

Sin duda, la fructificación de las planta de “espina de mar” en condiciones del Altiplano de Bolivia, constituye un logro muy importante en el proceso de introducción iniciado en 1994, ya que es el primer caso registrado en Bolivia y en Sudamérica. Este resultado primicial, proporciona un argumento técnico importante para consolidar el Proyecto de Introducción de Seabuckthorn en Bolivia con la cooperación técnica del Centro Internacional de Investigación y Capacitación en Seabuckthorn (ICRTS) y el apoyo financiero del gobierno de China.

Conclusiones

  • Considerando un 40 % de pérdida en plántulas que serán llevadas al vivero, se proyecta aproximadamente 2200 plantines para ser trasplantados en época adecuada.

  • Las especies de hipofae reaccionan de forma particular a los diferentes tratamientos.

  • El remojo de semillas en agua destilada resulta apropiado para ablandar la testa de la semilla, la cual se traduce en una rápida germinación.

  • El tiempo de remojo varía de tres a cinco días, a menor tiempo de remojo, la testa no se ablanda y a mayor tiempo existe el peligro de asfixiar el embrión y provocar la pudrición. de la semilla.

  • Se determinó que el estratificado de la semilla en arena aislada que se encuentra en medio de tela de algodón presenta buenos resultados.

  • La germinación en la estratificadora empieza a las 24 horas de ser estratificada, observándose el mayor número de semillas germinadas al quinto día.

  • Las semillas germinantes deben ser sembradas en platabandas con substratos de arena y sin materia orgánica. En estas condiciones, la semilla germinada empieza a emerger a partir del quinto día dependiendo de la profundidad de siembra.

  • Por experiencia preliminar, se sugiere realizar el repique de las plántulas a los tres meses después de la siembra.

Bibliografía

Aikon s/a. Shaanxi Aikon Sea buckthorn Pharmaceutical Co. China. 5 p.

Bonifacio, A. Inter-generic and inter-specific hybridization in Chenopod species. Tesis M. Sc. Brigham Young University. Utah, USA. 150 p.

Chang Qing Medical Sea buckthorn Factory. s/a*. Oil of Sea buckthorn - oral liquid medicine manual. China. 2 p.

China National Sea buckthorn Office. s/a*. The medical application of Sea buckthorn oil. 9 p. (Boletín divulgativo).

China National Sea buckthorn Office. s/a Sea buckthorn resource in China. Beijin, China. 17 p. (Boletín divulgativo).

Rongsen, L. 1992. Sea buckthorn. A multipurpose plant species for fragile mountains. Kathmandu, Nepal, ICIMOD. Occasional paper No. 20. 62 p.

Rongsen, L. 1994. New achievements in Sea buckthorn development in China. Kathmandu, Nepal. ICIMOD. 17 p. (Boletín divulgativo).

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