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SEMIÁRIDA Revista de la Facultad de Agronomía UNLPam Vol 31(1), 4554
6300 Santa Rosa  Argentina. 2021. ISSN 24084077 (online)
DOI: http://dx.doi.org/10.19137/semiarida.2021(01).4554
Cómo citar este trabajo:
Hernandez, J. A. y Pérez, D. R. (2021). Tratamientos
germinativos para restauración ecológica en gran escala en
tierras secas: avances en Larrea cuneifolia cav. Semiárida,
31(1), 4554.
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Comunicación
46
en altos porcentajes, y en periodos de tiempo
breves o conocidos con la finalidad de
aprovechar condiciones ambientales favorables
para el establecimiento de plántulas tanto en
campo como en vivero.
Un problema importante para resolver en
DFSA es que en zonas áridas más del 80 % de
las especies producen semillas latentes o
dormantes (Baskin & Baskin, 2014; Kildisheva
et al., 2020). Entre los tratamientos más
efectivos descriptos en la literatura para aliviar
los tipos de latencia en la región de Monte, se
mencionan frecuentemente al remojo y la
escarificacn (Masini et al., 201Rodguez
Araujo et al., 2017; Pérez et al., 2019b). En el
tratamiento de remojo las semillas y los frutos
se sumergen en agua con la finalidad de remover
inhibidores químicos presentes en el tegumento,
ablandarlo, o generar una estratificación húmeda
a diferentes temperaturas que permita el quiebre
de la latencia (Baskin & Baskin, 2014). En
cambio, la escarificación se realiza para romper,
rayar, alterar o ablandar los tegumentos de las
semillas con el objetivo de hacerlas permeables
al agua y los gases. Existen dos alternativas
generales de escarificación, llamadas química y
mecánica (Kildisheva et al., 2020).
Si bien la escarificación qmica ha tenido
buenos resultados (Erickson, 201Paredes et
al., 2018) es difícil de desarrollar por pobladores
rurales o cooperativas de campesinos dedicadas
a la restauración ecológica, porque es necesario
contar con instalaciones y personal
especializado (Pérez et al., 2019b). En la
escarificación mecánica por su parte se recurre
frecuentemente al uso de herramientas manuales
como limas, lijas, bisturíes o agujas (Cruz y
Carvalho, 2006; Wang & Hanson, 2008; Wang
et al., 2011). Debido a que estos instrumentos
requieren trabajar en cada semilla
individualmente o en un grupo muy reducido de
ellas, la escarificación aplicada así, es solo útil
para bajas escalas de restauración ecológica.
Para escarificar grandes cantidades de
semillas se utilizan máquinas escarificadoras,
especialmente disadas (Kildisheva et al.,
2020). Estos equipos suministran alta presión de
aire (métodos neumáticos) o abrasiones por
rotación (Paparella et al., 2015; Madsen et al.,
2016; Kildisheva, 2019) y se han empleado en
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INTRODUCCIÓN
Las tierras secas, que incluyen regiones
áridas, semridas y subhúmedas secas,
representan casi la mitad de la superficie
terrestre global, dan soporte a s de dos mil
millones de personas, almacenan el 45 % del
carbono global y representan un tercio de los
puntos críticos de biodiversidad en todo el
mundo (Reynolds et al., 2007; James et al.,
2013; Cherlet et al., 2018).
En estas zonas, se estima que la degradación
afecta cerca del 70 % de la superficie (Safriel et
al., 2005), y que millones de hectáreas continúan
degradándose cada año (Brauch y Spring, 2009).
Un ejemplo de estos procesos de pérdida de
atributos de la biodiversidad y suelos se produce
en el Monte, la región más árida de Argentina,
que particularmente en su distribución austral,
tiene el 93,6 % de la superficie con algún grado
de desertificación (Mazzonia y Vázquez, 2009;
Busso & Fernández, 2018).
Las precipitaciones escasas, aleatorias y
discontinuas propias de las zonas áridas como
las del Monte provocan una alta susceptibilidad
a los disturbios, tras los cuales se produce una
lenta recuperacn natural (NoyMeir, 197
Abella, 2010; Pérez et al., 2020).
Investigaciones en ecología y práctica de la
restauración de zonas áridas, proponen modelos
y tecnologías que permitan avanzar en acciones
capaces de revertir la degradación y
desertificación (Abella, 2010; Merritt y Dixon,
201James et al., 2013; Aronson et al., 2017;
Pérez et al., 2019a). Este es el caso de la
recientemente formulada “estrategia de especies
marco o fundantes” (en inglés Dryland
Framework Species Approach; de aquí en más
DFSA), cuyos primeros estudios en campo
fueron efectuados en el Monte Austral (Pérez et
al., 2019a). En la misma se establece un
conjunto de criterios y requisitos que guían el
proceso de selección de especies y evaluación
de su desempeño para la restauración a gran
escala (Pérez et al., 2020). En DFSA se plantea
que las especies a utilizar deben ser examinadas
en los siguientes atributos: a) tasas de
supervivencia y crecimiento; b) atracción de la
fauna; y c) facilidad de germinación. Este último
rasgo refiere a que las semillas deben germinar
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restauración a gran escala en ecosistemas áridos
y semiáridos de América del Norte y Australia
Occidental (Abella et al., 2015; Erickson et al.,
2017; 2019), aunque su uso en otras regiones del
mundo no es frecuente.
En el Monte Austral, recientemente
propusimos una técnica de escarificacn
mecánica para extraer semillas de frutos y
facilitar simultáneamente la germinación en la
especie Larrea divaricata Cav. La misma tiene
las ventajas de su bajo costo, fácil manipulación
y alta efectividad en comparacn con las
máquinas comerciales de escarificación. El
procedimiento se basa en el uso lijas y un taladro
eléctrico (Hernandez et al., 2020). En este
trabajo presentamos la continuidad del estudio
de su aplicabilidad para Larrea cuneifolia.
La posibilidad de lograr altos porcentajes de
germinación en esta especie y utilizarla en
restauración ecológica es de gran intes, ya
que: 1) cuenta con una alta capacidad de resistir
las condiciones ambientales de extrema aridez,
por lo que es considerada xerófita extrema y más
tolerante a la sequía que L. divaricata (Hunziker
et al., 1972a); 2) es potencialmente capaz de
promover la regeneración de montículos, la
estructura básica en el paisaje de las zonas áridas
(El‐Bana et al., 200Bisigato y Bertiller, 2006),
3) como otras especies productoras de resinas,
tiene la aptitud para producir una costra
carbonada en los suelos que mejora las
propiedades físicas de los mismos (Rajnoch et
al., 2020), 4) es probable que L. cuneifolia logre
alcanzar altas tasas de establecimiento y
supervivencia en plantaciones como ha ocurrido
con otras especies del mismo género (Martinez
Carretero y Dalmasso, 2002; Abella et al., 2012;
2015; Pérez et al., 2020).
En este contexto, el objetivo de este trabajo
fue evaluar la efectividad de tratamientos
aplicables a grandes cantidades de frutos y
semillas de L. cuneifolia, que permitan alcanzar
porcentajes y tiempos de germinación
adecuados para el uso de esta especie en
restauración ecológica a gran escala.
MATERIALES Y MÉTODOS
Descripción de la especie
L. cuneifolia es un arbusto típico de la
provincia fitogeográfica del Monte (Figura 1A;
Hunziker et al., 1972a; Villagra et al., 2011). El
fruto se conforma de cinco partes llamadas
mericarpios que contienen cada uno una
pequeña semilla, difícil de extraer manualmente
(Figura 1B). Las semillas son lisas y miden
alrededor de 4 mm (Hunziker et al., 1972b).
Fernández et al. (2019) han realizado estudios
en los que describieron la permeabilidad al agua
de las semillas de esta especie y su posibilidad
de germinación en un amplio rango de
temperaturas (1540 °C).
Recolección y almacenamiento de semillas
La colecta de frutos maduros de L. cuneifolia
se efectúo entre los meses de febrero y abril de
2018, en el área protegida Parque Universitario
Provincia del Monte (38° 56′ 19″ S, 68° 03′ 21″
O) en la Universidad Nacional del Comahue,
Neuquén, Argentina. El área pertenece al Monte
Austral (Busso & Fernández, 2018). Tanto la
colecta como el procesamiento de las semillas
se efect acorde a los protocolos de
restauración ecológica (Pedrini y Dixon, 2020).
Se colectaron frutos de 50 ejemplares sin superar
el 20 % de los mismos en cada planta, los cuales
fueron depositados en bolsas de papel
debidamente rotuladas. Los frutos dados o
atacados por insectos fueron descartados. Los
frutos sanos fueron almacenados 4 meses en
una cámara de frío a una temperatura de 8 °C en
el banco de germoplasma del “Árido
(RodríguezAraujo et al., 2015) hasta la
realización del ensayo de germinación en el mes
de julio de 2018.
Evaluación de tratamientos
Se evaluaron tres tratamientos (que llamamos
T1, T2 y T3) capaces de ser aplicados
conjuntamente a frutos y semillas en gran escala,
y con antecedentes de altas germinaciones en el
mismo género (Barbour, 1968; Hernandez et al.,
2020). En T1, los mericarpios se ubicaron dentro
de bolsas de tela. Seguidamente estas fueron
colocadas en remojo en un recipiente con agua
a 20 °C durante 24 hs. Posteriormente los
mericarpios fueron dispuestos sobre papel
absorbente y expuestos al aire a 25 °C durante
24 hs. Luego nuevamente se repitió el
procedimiento: los mericarpios se ubicaron en
bolsas, y estas fueron colocadas en remojo en un
Tratamientos germinativos para restauración ecológica en gran escala en tierras secas: avances en Larrea cuneifolia Cav.
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mediante el uso de cintas adherentes. La otra
(L2) tuvo movilidad mediante un taladro
accionado por un motor eléctrico de 710W
(Figura 1C). Los mericarpios fueron colocados
entre L1 y L2 durante 30 segundos con
movimiento de L2 a bajas velocidades (< 30
rpm).
Luego de aplicar los tres tratamientos las
semillas fueron extraídas del fruto antes de las
pruebas de germinación. En el caso de T1 y T2
las semillas salieron cilmente producto del
ablandamiento de los mericarpios. En cambio en
T3, luego del paso por lijas, las semillas
escarificadas se separaron de los residuos del
fruto mediante una zaranda. En la muestra
control (C) las semillas se retiraron
manualmente de las cubiertas de los mericarpios
recipiente con agua limpia a la misma
temperatura. Estos ciclos de remojo y secado se
repitieron durante 7 días. En T2, los mericarpios
se ubicaron dentro de bolsas de tela,
posteriormente estas fueron colocadas en remojo
en un recipiente con agua a 20 °C durante 24hs.
A diferencia de T1, en este caso las bolsas fueron
enjuagadas con agua corriente a 20 °C durante
10 minutos. Seguidamente se repitió el
procedimiento: las bolsas se pusieron
nuevamente en remojo en un recipiente con agua
limpia a la misma temperatura. Los ciclos de
remojo y enjuague se reiteraron durante 7 días.
En T3, se efectuó una tarea mecánica sobre los
mericarpios mediante la utilización de dos lijas
finas (n°100). Una de las lijas (L1) estuvo fijada
a una superficie plana y a una superficie
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SEMIÁRIDA, Vol. 31, N° 1. EneroJunio 2021. ISSN 24084077 (online), pp. 4554
evaluaron los supuestos del ANOVA y los
efectos de los tratamientos. El nivel de
significacn utilizado fue p <0,05. Si el
ANOVA detectó efectos significativos, se utilizó
a posteriori la prueba de Fisher (p <0,05) con el
fin de determinar diferencias entre los
tratamientos. Los análisis se realizaron con el
software infostat® (Di Rienzo et al., 2011).
RESULTADOS
El mayor porcentaje de germinacn fue
obtenido en el tratamiento T3 con un 61,33 %
(±11,88), mientras que T1, T2 y C tuvieron una
germinación significativamente menor (p <0,05)
con valores de 32,67 % (±11,87), 35,67 %
(±17,20) y 37 % (±8,08) respectivamente
(Figura 2A). El desarrollo de la germinación se
anali mediante curvas de germinación
acumuladas en funcn del tiempo. En T3, la
germinación ocurrió durante los primeros 18
días del ensayo, y luego de 24 días en los demás
tratamientos (Figura 2B).
En cuanto al TMG, el tratamiento T3 tuvo
una media de 8,60 (±1,40) días, mientras T1, T2
y C tuvieron un TMG significativamente mayor
(p <0,05), con valores de 11,09 (±2,71), 11,77
(±3,73) y 11,86 (±0,98) as respectivamente
(Figura 2C).
El tratamiento con menor IG fue T3 con 2,40
(±0.84) días mientras que T1, T2 y C tuvieron
un IG significativamente mayor (p <0,05), con
valores de 6,60 (±2,50), 8.20 (±4,76) y 9,00
(±1,41) días (Figura 2D).
DISCUSIÓN
Las especies del género Larrea como ocurre
en gran cantidad de especies de zonas áridas,
poseen mecanismos de latencia que retardan la
germinación (Barbour, 1968; Baskin & Baskin,
201 Fernández et al., 2019). Esto brinda la
posibilidad de que las semillas encuentren la
condición de humedad y temperatura adecuada
que les permita germinar escalonadamente a lo
largo del tiempo en ambientes con lluvias
altamente impredecibles (Erickson et al., 2016;
Duncan et al., 2019).
Por otra parte, la falta de germinacn por
latencia es un obstáculo para el uso de especies
nativas en restauración ecológica de ambientes
y se usaron sin ningún tratamiento (Figura 1D).
Se utilizaron diez réplicas de treinta semillas
en cada tratamiento y el control. Las semillas se
colocaron en papel de filtro humedecido en
placas de Petri. Las placas se pintaron de negro
con el propósito de evitar la entrada de luz, ya
que en el género Larrea se observó la necesidad
de oscuridad para el desarrollo de la
germinación (Barbour, 1968; Fernández et al.,
2019; Hernandez et al., 2020). El papel de filtro
se humedeció perdicamente con el fin de
imitar condiciones de humedad durante el
periodo de germinación en la naturaleza. Las
placas de Petri se colocaron en una cámara de
germinación que alternaba ciclos de
temperaturas de 12hs a 21 ± 1 °C y 12hs a 10 ±
1 °C, lo que representa las condiciones de
temperaturas en las que estaan las semillas
durante la germinación otoñal (Páez et al.,
2005). El porcentaje de germinación final (G)
para cada réplica se calculó con la fórmula G =
g / n * 100, donde (g) fue el número de semillas
germinadas y (n) es el número total de semillas.
El tiempo medio de germinación (TMG)
(Hartmann y Kester, 1980) se obtuvo con la
fórmula:
Donde n
i
= número de semillas germinadas en
el día i, d
i
= período transcurrido hasta la
germinación de n
i
expresado en días, N= mero
total de semillas germinadas en la prueba. El
inicio de la Germinación (IG) se definió como
el tiempo transcurrido hasta la germinación del
5 % de las semillas (GonzálezZertuche y
OrozcoSegovia, 1996). La germinación fue
considerada ocurrida a partir de la aparición de
la radícula y se registró su avance cada dos días
hasta que cepor un período de 6 días. Las
semillas fueron retiradas de las placas de Petri
durante el conteo a medida que germinaron.
Análisis estadístico
Los datos de germinación se sometieron a un
análisis de la varianza (ANOVA). Los
porcentajes de germinación se transformaron
(raíz cuadrada de arcoseno) antes del análisis. Se
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degradados (Bainbridge, 2007; Busso & Pérez,
2018). En el caso de la siembra directa, esto se
debe a que se requiere lograr la germinación de
las semillas en el momento deseado para
aprovechar las ventanas hidrormicas
favorables que se pueden presentar (Paparella et
al., 201 Commander et al., 201
Lewandrowski et al., 2017; Pérez et al., 2020).
En el caso de las plantaciones, la latencia afecta
la etapa de produccn de plantas en vivero a
gran escala (de acuerdo a la propuesta formulada
en DFSA; Pérez et al., 2019a).
En las especies del género Larrea, se enfrenta
un problema adicional a la germinación, como
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Figura 2. ,FI:<EK8A<8:LDLC8;F;<><ID@E8:@ZE;<L. cuneifolia G8I8:8;8KI8K8D@<EKF8GC@:8;FP<C:FEKIFC
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lo es la extracción de las semillas del fruto. El
tratamientoT3 permitextraer eficazmente la
semilla de los mericarpios. Debemos destacar
que en L. cuneifolia los frutos poseerían
inhibidores químicos que afectarían la
germinación (Fernández et al., 2019). Si bien la
presencia de estos compuestos está comprobada
experimentalmente, en T1 y T2, el agua actuó
sobre los mericarpios durante 7 días y aun así no
hubo diferencias en la germinación con respecto
al control. Es probable que el tiempo de
almacenamiento de las semillas haya influido en
la falta de efecto de estos inhibidores. En nuestro
experimento si bien se percibió visualmente
incremento de volumen en las semillas en T1 y
T2 lo que confirma la permeabilidad del
tegumento, esto no gene un aumento en la
germinación.
En relación a la respuesta germinativa a T3,
aproximadamente el 61 % de las semillas
germinaron, lo que indica que la accn
mecánica sobre las semillas facilita la
germinación. Nuestro tratamiento con lijas
provo notables grietas en el tegumento,
observables a simple vista. Por este motivo
postulamos que T3 posiblemente libera las
restricciones mecánicas impuestas por las
envueltas embriónicas, y/o aspectos
estructurales en la semilla que inducen
resistencia a la salida de la radícula. Este tipo de
latencia es denominada fisiogica poco
profunda (Baskin & Baskin, 2004; Kildisheva et
al., 2020) y podría ser uno de los mecanismos
que impiden la germinación de L. cuneifolia. Las
diferencias en los resultados de escarificación en
el trabajo de Ferndez et al. (2019), quien
obtuvo 42 % de germinación con escarificación,
se explicarían por el mayor debilitamiento de las
mencionadas estructuras logrado por nuestra
técnica. Blakesley et al. (2002) afirman que, los
valores de germinación superiores al 60 % son
recomendados para la restauración ecológica, de
manera que los resultados obtenidos en T3
pueden considerarse adecuados para este fin.
Respecto al TMG, con T3 se logra un breve
tiempo de 8.60 as lo que permite planificar
siembras que aprovechen la humedad durante de
los esporádicos y poco frecuentes eventos de
lluvia del Monte Austral (Labraga y Villalba,
2009). Asimismo el valor alcanzado facilita la
eficiencia de la siembra para la producción de
plántulas en vivero (Dumroese et al., 2009). En
relación con el IG, otro parámetro fundamental
y complementario a TMG en la planificación de
siembras en campo y en viveros, ocurra los
2.4 días con T3. En programas de restauración
es importante tener previsibilidad y control
sobre el tiempo de germinación (Donohue et al.,
2010), por lo cual consideramos que el resultado
obtenido es óptimo para este fin.
Consideramos que los resultados brindan un
importante avance tanto para su aplicación
práctica en la restauración como en comenzar a
dilucidar el mecanismo de dormición de las
semillas de esta especie. Se requieren estudios
que evalúen nuevos mecanismos de
escarificado, o el posible efecto de temperaturas
de almacenaje que podrían incidir e influir en los
porcentajes de germinación.
CONCLUSIONES
Dada la magnitud de la degradación y la
desertificación de tierras secas a nivel mundial,
y en particular de las tierras secas de la
Argentina, es importante avanzar en el
desarrollo de técnicas y procedimientos de bajo
costo, de fácil manipulación que contribuyan a
la restauración a gran escala.
En particular para que las siembras directas
destinadas a la restauración de tierras secas o las
siembras en vivero para la producción de
plantines puedan tener buenos resultados
dependemos, en gran medida, del avance de
estudios s profundos en mecanismos de
latencia, tratamientos germinativos específicos,
y nuevas tecnologías de aplicacn de
tratamientos germinativos a gran escala. A su
vez estos conocimientos en el futuro deben ser
complementados con información de resultados
de supervivencia de plántulas en campo y las
coberturas alcanzadas para lograr el inicio de la
sucesión ecológica como lo propone DFSA.
El procedimiento de ruptura de la latencia
mediante escarificación con un sistema de lijas
que presentamos en este trabajo constituye una
etapa inicial de una línea de investigación,
desarrollo e innovación en tecnologías de
tratamientos de semillas que implementa el
51
Tratamientos germinativos para restauración ecológica en gran escala en tierras secas: avances en Larrea cuneifolia Cav.
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Laboratorio de Rehabilitación y Restauración de
Ecosistemas Áridos y Semiáridos (LARREA).
Estos trabajos se orientan a lograr mayor
precisión y automatización el proceso abrasivo
de escarificación de semillas de diferente
tamaño y dureza del tegumento.
Nuestra búsqueda de nuevas técnicas de bajo
costo para romper la latencia de semillas a gran
escala se enfoca asimismo en alcanzar el
potencial uso de esta por parte de las
comunidades rurales, lo cual debe acompañarse
con estrategias de enseñanza. Consideramos que
estos avances y acciones de educación a
desarrollar serán esenciales para la lucha contra
la desertificacn tanto en el Monte como en
toda la Argentina.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo se desarrolló con fondos del
proyecto de investigación 04/U021.
Agradecemos el apoyo económico
complementario de YTEC (YPF Tecnoloa)
que cofinancia una beca de investigación para
este trabajo. Los datos de germinación fueron
tomados por la integrante del LARREA y Banco
de semillas del Árido Cecilia Sosa, por lo que
agradecemos su colaboración que hizo posible
este trabajo.
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