SEGUNDA UNIDAD PROPAGACIÓN DE PLANTAS POR SEMILLA BOTÁNICA O SEXUAL CONCEPTOS SOBRE PROPAGACIÓN DE PLANTAS POR SEMILLA BOTÁNICA O SEXUAL Es la capacidad de todos los seres vivos de engendrar, en algún momento, otros seres semejantes a ellos. La reproducción asexual ocurre exclusivamente con la intervención de divisiones mitóticas, sin fusión de gametos Alternancia de generaciones Los ciclos vitales de las plantas vasculares presentan alternancia de dos generaciones. La generación que produce las esporas se denomina esporófito, son las plantas que hemos estado describiendo y estudiando hasta ahora, cuyas células presentan número cromosómico 2n. La generación que produce los gametos se denomina gametófito, y son plantas reducidas, cuyas células presentan número cromosómico n. PRINCIPIOS DE PROPAGACIÓN DE PLANTAS 1.Utilizar semillas de especies vegetales que ofrecen mejor adaptación y comportamiento para las condiciones climáticas del país. 2.El Origen de las semillas de reproducción debe ser con un Fotoperiodo y establecimiento de zonas de recolección en áreas geográficas y climatologías determinadas, y de fuentes debidamente seleccionados. 3.Para la propagación de las plantas respetar el hábitat, las condiciones ecológicas, leyes de conservación y reproducción de las especies vegetales. 4.Evitar la sobre explotación manipulación de semillas en reproducción de las especies puede ocasionar su extinción desequilibrio ecológico. y excesos de el proceso de vegetales, que o provocar el 5. Conservar y mantener las semillas de las especies vegetales debidamente seleccionadas, clasificadas, esterilización y secado. 6. Adquirir semillas de fuentes garantizadas y de procedencia lícita y certificación de calidad de semillas y plantones naturales y no transgénicos. 7. Obtenidas bajo métodos y procesos de producción, procesamiento y manejo postcosecha que aseguran que su calidad genética, física, fisiológica y fitosanitaria sean naturales y originarios. 8. Conservación de germoplasmas o banco de semillas, que es un lugar destinado a la conservación de la diversidad genética de uno o varios cultivos y sus especies silvestres relacionadas con la exigencia y necesidad del contexto en áreas o infraestructura debidamente acondicionada. Donde las semillas se mantienen por muchos años con viabilidad de vida. Concepto de semilla La semilla, simiente o pepita es cada uno de los cuerpos que forman parte del fruto que da origen a una nueva planta; es la estructura mediante la cual realizan la propagación de las plantas que por ello se llaman espermatofitas (plantas con semilla). Estructura de una semilla en plantas angiospermas. a)Tegumento. Este término se utiliza para definir a la envoltura de la semilla que es la encargada de protegerla y que además se caracteriza por ser durable. b) Cotiledones. En ellos es donde se encuentra almacenada la reserva alimenticia. c) Hilo. Este es el punto de unión entre lo que es la propia semilla y el ovario. d) Plúmula. Dicho concepto es el que se utiliza para referirse al lugar concreto donde se forman lo que son las primeras hojas. e) Radícula. En concreto, se puede establecer que esta es la estructura que parte de la anteriormente citada plúmula y que luego se convierte en raíz.. PROCESO DE GERMINACIÓN DE LA SEMILLA Es la recuperación de la actividad biológica de la semilla, y requiere de condicionantes ambientales favorables: un sustrato húmedo, disponibilidad de oxígeno, temperatura adecuada. La germinación se da por absorción de agua, lo cual desencadena cambios metabólicos como la respiración, la síntesis de proteínas, la movilización de reservas. También tiene lugar el proceso de división y alargamiento celular del embrión, que rompe las cubiertas seminales cuando emerge la radícula. La germinación de semillas no siempre es posible, hay especies que no son capaces de germinar, pues sus semillas permanecen en estado de latencia durante cierto tiempo, hasta que finalmente pierden la capacidad de germinar. GERMINADORES DE SEMILLAS Son mecanismos naturales y artificiales que favorecen el proceso de brote, formación y desarrollo de algunas plantas que se gestan al mantener las semillas en condiciones adecuadas de humedad. El objetivo de remojar las semillas es conseguir una mayor hidratación para se produzca la germinación de éstas. Con el remojo se consigue que se ablande la capa externa de la semilla y, al mismo tiempo, se disuelvan y se eliminen una serie de substancias que inhibían el proceso de germinación. TIPOS DE TRATAMIENTOS PREGERMINATIVOS a) Estratificación: Consiste en colocar las semillas en capas o estratos húmedos, esto se utiliza cuando la semilla germina sólo si sufre del frío invernal que requiere para romper la latencia de su embrión. b) Escarificación: Es cualquier proceso de romper, rayar, alterar mecánicamente o ablandar las cubiertas de las semillas para hacerlas permeables al agua y a los gases TIPOS DE TRATAMIENTOS PREGERMINATIVOS c) Inmersión en agua caliente o a temperatura ambiente: Consiste en colocar las semillas en un recipiente en una proporción de 4 a 5 veces su volumen de agua a temperatura ambiente o caliente entre los 77 y 100º Celsius, de inmediato se retira la fuente de calor y las semillas se dejan remojar durante 12 a 24 horas en el agua que se va enfriando. TIPOS DE TRATAMIENTOS PREGERMINATIVOS d) Lixiviación. Tiene como propósito el remover los inhibidores remojando las semillas en agua corriente o cambiándoles el agua con frecuencia. El tiempo de lixiviación es de 12 a 24 horas. e) Compuestos químicos. Existen compuestos que sirven para estimular la germinación, entre los más usados están: nitrato de potasio, tiourea, etileno, ácido giberélico (GA3), citokininas, entre otros. Todo este tipo de sustancias se emplean a diferentes concentraciones y tiempos de remojo, dependiendo de la especie de que se trate. Estimulantes químicos para la germinación de semillas Existen compuestos que sirven para estimular la germinación, entre los más usados están: nitrato de potasio, tiourea, etileno, ácido giberélico (GA3), citokininas, entre otros. Todo este tipo de sustancias se emplean a diferentes concentraciones y tiempos de remojo, dependiendo de la especie de que se trate. Desarrollo de esporas Concepto El termino espora Son células reproductoras generalmente haploides. La reproducción por esporas permite la dispersión y la supervivencia por largo tiempo (dormancia) en condiciones adversas. La espora produce un nuevo organismo al dividirse por mitosis sin fusión con otra célula, produciendo un gametofito pluricelular. El término espora también puede referirse a la etapa inactiva de algunas bacterias, lo que se denomina más correctamente endosporas y no son esporas en el sentido considerado aquí. La mayoría de los hongos producen esporas; aquellos que no lo hacen se denominan hongos asporógenos. Germinación de semillas Germinación natural Germinación artificial Se realiza con la participación del hombre y la mujer, quien utiliza germinadores que favorecen el proceso de brote, formación y desarrollo de algunas plantas Fases de la germinación de semillas a. Fase de hidratación la absorción de agua es un paso indispensable para que comience la germinación de semillas. Los tejidos de la semilla absorben el agua y simultáneamente aumenta la actividad respiratoria b. Fase de germinación Es el verdadero proceso de germinación de semillas. Tienen lugar las transformaciones metabólicas necesarias para el desarrollo de la plántula, mientras se da una disminución en la absorción de agua c. Fase de crecimiento: es la fase final de la germinación de semillas, aquí tiene lugar la emergencia de la radícula, mientras aumenta nuevamente la absorción de agua y la actividad respiratoria. ASPECTOS GENERALES DE LA PROPAGACION ASEXUAL O VEGETATIVA 1. Naturaleza e importancia El proceso de reproducción asexual tiene importancia especial en Horticultura para concervar la composición genética (genotipo). La mayoría de los cultivares de los frutales y de las plantas ornamentales más valiosas, es generalmente heterocigoto y las características que distinguen a esos tipos se pierden de inmediato al propagarlos por semilla. La propagación asexual es indispensable en la reproducción de cultivares que no producen semillas viables, como algunas bananas, la higuera, los naranjos y las vides. En algunas especies la propagación es más fácil, más rápida y más económica por medios vegetativos . Ejemplo: Cotoneaste tiene condiciones complejas de latencia pero las estacas con hojas enraízan rápidamente. Las plántulas de algunas especies crecen más lentamente que las estacas enraizadas. Algunas plantas cultivadas a partir de semilla tienen un período juvenil largo y durante ese tiempo la planta no sólo puede dejar de florear y fructificar, sino también mostrar otras características morfológicas inconvenientes, (ejemplo, tener espinas) 2. El clon Un clon es un organismo o grupo de organismos que derivan de otro a través de un proceso de reproducción asexual (no sexual). Un clon tienen características hereditarias idénticas, es decir sus genes son iguales, con excepción de algunas diferencias a causa de las mutaciones. Producción de muchas copias de un gen determinado se aíslen y se utilicen con fines de investigación, se denomina clonación porque emplea clones de organismos o células Tiene un gran potencial médico y económico, y es objeto de intensas investigaciones. También pueden producirse mediante clonación animales gemelos idénticos. Un embrión en una fase de desarrollo precoz se extrae del útero y se divide. Entonces, cada parte se implanta por separado en un útero sustituto. Algunos mamíferos como ratones y ovejas se han obtenido de este modo. La técnica de clonación es, en teoría, capaz de producir un gran número de individuos genéticamente idénticos Variación genética en plantas propagadas asexualmente Mutación En las células somáticas (vegetativas) pueden ocurrir cambios génicos y cromosómicos y si van seguidos de una división mitótica, pueden conducir a un cambio permanente en el clon, si las células hijas subsecuentes ocupan una porción considerable del punto de crecimiento. Pueden ocurrir cambios cromosómicos y mutaciones: alteraciones químicas del material cromosómico en locaciones específicas de los cromosomas (mutaciones de punto), cambios estructurales gruesos de los cromosomas (delaciones, duplicaciones, inversiones), adición o sustracción de uno o varios de los cromosomas de un grupo (a euploidia) o multiplicación de todo el grupo de cromosomas (poliploide). TÉCNICAS APARA LA PRODUCCIÓN Y MANEJO DE SEMILLAS Métodos de producción de semillas 1) Propagación en masas.-Es el método más eficiente y económico, controlable su variabilidad genética dentro de rangos aceptables. Así se produce millones de semillas, almacenarlas por mucho tiempo ( esto depende de la especie), transportarlas y realizar su propagación para garantizar la continuidad de la especie, y la seguridad alimentaria. 2) Polinización.- viene a ser la transferencia del polen de una antera al estigma de una flor el que puede estar en la misma planta o en otra. Luego se produce la germinación del tubo polínico, el cual crece hasta llegar al óvulo, lugar donde se va a efectuar la fecundación. La semilla se puede presentar por un desarrollo autogamo (reproducción sexual. fusión de gametos femeninos y masculinos en la misma planta), desarrollo alogamo (polinización y fecundación entre individuos) y por apomixis (propagación asexual por medios de semillas). TÉCNICAS PARA LA PRODUCCIÓN Y MANEJO DE SEMILLAS 1) Adquisición y registro de semillas. 2) Limpieza de semillas. 3) Determinación del contenido de humedad y secado de semillas. 4) Determinación de la calidad de la semilla: prueba de viabilidad de semillas, prueba de sanidad, verificar la introducción de transgénesis de las semillas. 5) Empaque y almacenamiento de las semillas. 6) Distribución de las semillas. 7) Monitoreo de la regeneración de las semillas Enfoque integrado para logros de los principio de la bioseguridad Autoridades competentes: Ministerio de agricultura y producción, ministerio de salud. Institutos de investigación científica y universidades Opinión y representación publico. Sociedad civil Enfoque integrado para la bioseguridad ONGs. Grupos de interés sociales y especiales, medios de información. Industriales, importadores y exportadores Productores primarios de alimentos agrícolas, pecuarios y pescadores Almacenamiento de semillas 1) Factores que afectan la viabilidad de la semilla durante el almacenamiento. a) Contenido de humedad b) Temperatura c) Atmósfera de almacenamiento Condiciones de precosecha. Condiciones de cosecha y procesamiento. Condiciones almacenamiento coseha de post- Propagación de semillas y análisis de semillas Propagación de semillas El uso adecuado de las técnicas para la propagación de semillas, nos permitirá tener semillas que reproduzcan las características de la variedad que se desea propagar, nos permitirá tener una semilla viable y capaz de germinar Análisis de semillas La semilla de buena calidad tiene las características de reproducir fielmente la especie, capacidad para germinación elevada, libre de enfermedades e insectos y libre de otras semillas de malezas Filosofías que afectan la propagación y desarrollo de la producción de semillas en el mundo El éxito o fracaso en la producción y propagación de semillas está condicionado a muchos factores, que difieren según la zona de producción. Es así que se reúnen 10 puntos en los cuales no se nombraran según la importancia pues todos son importantes. La industria de la semilla. Existen dos medios de disposición de semillas de los agricultores, para asegurar el suministro de semillas con destino a la producción de la generación siguiente, uno de estos medios es la obtención de semillas de sus propios cultivos y la otra es adquirirlas de una institución o casa comercial El germinador Un germinador es un sitio destinado para colocar la semilla a pre germinar. Su localización debe estar lo más cercano posible al sitio de los viveros para evitar largos desplazamientos con las plántulas o semillas pre germinadas; así mismo, debe existir una fuente de agua próxima. Las Camas de germinación se construyen sobre suelo repicado, preferiblemente arado y rastrillado, de un metro (1) de ancho por 10, 20 o más metros de longitud, con una separación de 30-50 cm uno del otro. El sustrato debe ser franco, de preferencia franco arenoso. Sustratos arcillosos, pesados y compactados, dificultan el repique de la semilla, especialmente cuando se manejan grandes áreas en germinador y las plántulas se crecen. Por cada metro de germinador se colocan cinco (5) kilogramos de semilla, aproximadamente 1000 semillas; es decir, que para una tonelada de semilla se necesitan 200 metros cuadrados de germinador. El tamaño del área en germinador dependerá del tamaño en viveros en bolsa o eras a establecer. área en germinador dependerá del tamaño en viveros en bolsa o eras a establecer. La colocación de la semilla debe hacerse de manera ventral contra el suelo, ligeramente inclinada formando un ángulo de 45 grados, para facilitar la emergencia de la radícula, y para distinguir fácilmente las que germinan. Si se coloca umbráculo, como en la foto, las semillas se pueden dejar destapadas o ligeramente cubiertas con el mismo sustrato, arena o aserrín de madera; si por el contrario los germinadores se construyen a plena exposición solar, la semilla debe cubrirse preferiblemente con una capa de 2-3 cm de aserrín de madera para efectos de preservarla de los rayos solares y de la deshidratación. El aserrín contribuye a mejorar los porcentajes de germinación y a disminuir los tiempos de ocurrencia de la misma. De los dos sistemas se recomienda la Plena exposición, especialmente para áreas grandes, pues permite obtener plántulas que resisten mejor el repique y trasplante, ya sea a bolsa o a eras. El riego es indispensable, por la mañana y por la tarde, utilizando equipos que permitan aplicar el agua con gotas finas y abundantes. La germinación empieza a los 10 días. Costos de instalación y manejo de germinadores PRESENTACIÓN REQUERIMIENTO COSTOS X 1 TM DE SEMILLA CANTIDAD VALOR UNITARIO TOTAL GERMINADORES / VIVERO SEMILLA SEXUAL Kilos Kiligramos 1.000 7.000 7.000.000 MANO DE OBRA Preparación del terreno jornales 10 30 300.00 Construcción de camas jornales 6 30 180.00 Construcción de umbrales jornales 6 30 180.00 Tratamiento de semillas jornales 2 30 60 Colocación de semillas jornales 5 30 150.00 Riego jornales 20 30 600.00 Repique Jornales 10 30 300.00 59 1,810.00 TOTAL GERMINADOR Sustratos para la propagación de las plantas Los sustratos son los preparados de suelo, arena, y materias orgánicas para hacer la propagación de las plantas, en otras concepciones son cualquier medio solido (orgánico, inorgánico o mezcla) que se utilice para cultivar plantas en contenedores (con altura limitada y su base este a presión atmosférica), el cual le proporciona a las plantas las condiciones adecuadas para su desarrollo, además de permitir que la “solución nutritiva” se encuentre disponible para la planta. tipos de sustratos para la propagación Sustratos.- Es fundamental que sea poroso y con un buen drenaje, de lo contrario las raíces se pudrirían.Mantillo o Turba, Aren,Turba rubia. Venden mezclas ya preparadas para Cactáceas y Crasas en general, pero también la puedes hacerla tú perfectamente. Una buena mezcla sería: 50% de mantillo muy hecho, pasado con una malla de 2-3mm para separar lo grueso y evitando así la presencia de grandes restos orgánicos que pueden causar problemas a las plántulas. 40% de arena de río lavada. 10% parte de turba rubia, si no tienes o no la encuentras, usa turba negra. Mézclalo todo bien para que quede homogéneo Fuentes bibliográficas revisadas 1. Producción de semillas – http:// sanjuan.inta.gov.ar/cebollaensayo4.html 2. Diseño estratégico para la producción de http://billie.harvard.edu/apomixis/spanish.html 3. Semillas- http://tucuman.com/producción/96ago_09html. 4. Producción de semillas de Palma Aceitera- http://asd-cr.com/seeds.html. 5. Producción de semillas. Video institucional ASD. Costa Rica. 6. Boyro, L. 1998. Negocio de las semillas. R del Sur 85. 7. Hartmann, H., KESTER, D., DAVIES, F., and GENEVE, R. 1997. 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