Estudio de diferentes niveles de salinidad en la germinación, vigor y procesos fisiológicos en la variedad criolla mejorada de maíz JAGUAN

"La variedad JAGUAN es tolerante a condiciones de temporal y a altas densidades de siembra, es prolífica, de ciclo intermedio, adaptada a áreas de transición y altura arriba de los 1800 msnm, sin embargo, se desconoce su tolerancia al estrés salino. Los objetivos de este trabajo fueron: 1). Medir el efecto del estrés salino sobre la calidad fisiológica de la semilla, 2). Determinar la respuesta fotosintética a la salinidad en condiciones de invernadero y en diferentes etapas fenológicas. 3) Determinar en qué grado influye el estrés salino sobre el vigor de las semillas. Estudio preliminar: se llevó a cabo para determinar la calidad fisiológica de las semillas, se sembró en papel Anchor y se evaluó germinación, vigor, peso seco de plúmula y de radícula y longitud de plúmula y de radícula, además se realizó un análisis proximal de la semilla. Los tratamientos para los estudios I, II y III se expresaron en mS/cm, unidades de conductividad eléctrica (CE), utilizando NaCl. Estudio I. Ensayo de laboratorio para determinar el efecto de la salinidad en la germinación. Se sembró semillas entre papel (Anchor), se aplicaron 15 tratamientos (0.0, -2.68, 5.11, 7.52, 9.79, 12.07, 14.25, 16.46, 18.57, 22.80, 26.18, 29.90, 34.5, 42.1 y 48.8 mS/cm) y se mantuvieron por siete días en una cámara germinadora a 25◦C; se evaluó porciento de germinación, vigor, peso seco y longitud de plúmula y de radícula. Estudio II. Se determinó el efecto del estrés salino en la tasa de asimilación de CO2 (A), conductancia estomática (gs), CO2 intercelular (Ci), tasa de transpiración (Tr) y el contenido de clorofila (SPAD), en plantas cultivadas en invernadero; se aplicaron cuatro tratamientos (0.0, 18.57, 34.50 y 48.80 mS/cm) y se evaluó en diferentes etapas fenológicas (hoja 5, 8, 12 y 16). Estudio III. Índice de velocidad de emergencia (IVE) y emergencia total (ET) en invernadero. En una cama para siembra se aplicaron siete tratamientos (0.00, 5.11, 9.79, 14.25, 18.57, 22.80 y 26.80 mS/cm), se evaluó el IVE, ET y el peso seco de plántulas (PSP). Resultados del estudio preliminar muestran una germinación de 96 %. En el análisis bromatológico se determinó cenizas 1.41 %, fibra cruda 1.74 %, lípidos 5.77 %, proteína cruda 10.50 % y carbohidratos 81.06 %. Estudio I. Se encontraron diferencias significativas (P≤0.01) para todas las variables, el incremento de la CE redujo la germinación y el crecimiento de las plántulas. Estudio II. Se encontraron diferencias significativas para todas las variables, incrementos en la CE xi redujeron A, gs, Ci, Tr y el contenido de clorofila; estos resultados indican que la acumulación de sales en las plantas afecta la capacidad fotosintética, expresándose en un menor crecimiento y producción de biomasa. Estudio III. En invernadero, se obtuvieron diferencias significativas para las variables IVE, ET y PSP. El IVE y la ET se redujeron considerablemente a una CE de 9.79 mS/cm, esto es atribuido a la toxicidad de los iones en la solución. En la variable PSP, el testigo alcanzó un valor de 47.58 mg plántula-1, mientras que a una CE de 18.57 mS/cm, se obtuvo 13.82 mg plántula, como resultado de un menor desarrollo radicular y de la plúmula. En general, se observó que la salinidad en el agua de riego, es uno de los factores ambientales que limita el vigor de la semilla, la germinación, la asimilación de CO2 y el crecimiento de la planta." "JAGUAN is a variety tolerant to rain fed conditions and to a high planting density; it is prolific, of intermediate cycle, adapted to transition areas and more than 1800 masl, however its tolerance to salinity stress is unknown. The objectives of this research work were: 1). To measure the saline stress effect in the seed physiological quality, 2). To determine in greenhouse environment and in different phonological stages the photosynthetic response to salinity conditions and 3). To determine the degree in which the saline stress affects the seed vigor. Preliminary assays were carried out to determine the seed physiological quality; seeds were planted in Anchor paper, germination, seed vigor, plumule and radicle weight, and plumule and radicle length were evaluated, also a proximal seed analysis was done. Treatments for studies I, II and III were expressed in mS/cm (electrical conductivity) (EC) using NaCl. Study I. Laboratory assay to determine germination salinity effect. Seeds were planted between Anchor paper, and germinated with the application of fifteen CE treatments (0.0, -2.68, 5.11, 7.52, 9.79, 12.07, 14.25, 16.46, 18.57, 22.80, 26.18, 29.90, 34.5, 42.1 y 48.8 mS/cm) and kept for seven days in a growth chamber at 25◦C; seed germination, vigor, plumule and radicle length, and plumule and radicle dry weight were evaluated. Study II. The effect of saline stress was determined in the CO2 assimilation rate (A), stomatal conductance (gs), intercellular CO2 (Ci), transpiration rate (Tr) and chlorophyll content (SPAD), in greenhouse cultivated plants; four treatments were applied (0.0, 18.57, 34.50 y 48.80 mS/cm), and evaluated in different phonological stages (5th, 8th, 12th and 16th leaves). Study III. Emergence speed index (ESI) and total emergence (TE) under greenhouse conditions. In a planting bed, seven treatments were applied (0.00, 5.11, 9.79, 14.25, 18.57, 22.80 y 26.80 mS/cm), ESI, TE and seedlings seed weight (SDWT) were determined. Results from the preliminary assay indicated that the seed had 96 % germination. The bromatological test results showed 1.41 % ashes, 1.74 % crude fiber, 5.77 % lipids, 10.50 % crude protein and 81.06 % carbohydrates. Study I. Significant differences were found (P≤0.01) for all variables, increases in the EC reduced the germination percentage and the seedlings growth. Study II. Significant differences were found for all variables, increases in the EC, diminished A, gs, Ci, Tr and the chlorophyll content; these results showed that xiv the NaCl accumulation in the plants, affected the photosynthetic capacity, expressed as less growth and biomass production. Study III. In greenhouse, significant differences were obtained for ESI, TE and SDWT. The ESI and the ET were considerably reduced at a CE of 9.79 mS/cm, this is attributed to the solution ion toxicity. For SDWT, the check had 47.58 mg/seedling, while at a CE of 18.57 mS/cm, it was reduced to 13.82 mg/seedling, as a result of less radicle and plumule development. In general, it was observed that salinity is one of the environment factors that limits seed vigor, germination, CO2 assimilation rate and plant growth."