26/10/2018. AGRICULTURA. Algodón
La salinidad del suelo puede afectar la producción de algodón, considerado un cultivo moderadamente tolerante al estrés salino.
El efecto del estrés salino varía de acuerdo al estadio del ciclo de vida de la planta, siendo más sensible en la etapa de germinación, presentando retraso en este proceso y en la emergencia de las plántulas. A medida que aumenta la concentración de sales en el suelo, se produce una reducción en todos los parámetros del crecimiento y rendimiento afectando la altura, área foliar y la producción de biomasa.
Una estrategia utilizada en los programas de mejoramiento genético para superar los problemas de salinidad es la exploración de la variabilidad genética del germoplasma de algodón que permita seleccionar genotipos con mayor tolerancia a ambientes salinos.
El INTA dispone de un banco de germoplasma de algodón, se desconoce la respuesta de las líneas y variedades coleccionadas frente a condiciones de salinidad. El objetivo del trabajo fue caracterizar la respuesta fenotípica bajo estrés salino de siete genotipos de “algodón” coleccionados en el banco de germoplasma del INTA, evaluando el proceso de germinación y variables morfo-fisiológicas asociadas al crecimiento de la planta (altura, biomasa y área foliar).
MATERIALES Y MÉTODOS
Fueron evaluados los siguientes genotipos de Gossypium hirsutum: “Guazuncho 3 INTA”, “Guazuncho 2 INTA”, “DP 604 BG”, “Porá INTA”, “SP 4326”, “SP 8461” y “SP 48114”. Para analizar el grado de tolerancia a salinidad de los genotipos, se utilizó el cloruro de sodio (ClNa), predominante en suelos salinos.
En la evaluación del efecto de la salinidad durante la etapa de germinación se utilizó un diseño experimental factorial 7x2, donde los factores fueron los siete genotipos evaluados en dos tratamientos, 80 mm y 0 mm (control), utilizando cuatro repeticiones. Los siete genotipos fueron sembrados colocando 60 semillas en recipientes plásticos, sobre papel humedecido con una solución de ClNa 80 mM (tratamiento salino) y usando papel humedecido con agua destilada como control. Luego, cada bandeja se colocó dentro de una bolsa de polietileno, a fin de evitar la evaporación, y se llevaron a cámara climatizada a 27°C durante 12 días.
Las variables determinadas fueron la energía germinativa (EG4) y el poder germinativo (PG7). A los cuatro días se estimó la EG4 como la relación entre el número de plántulas normales germinadas y el número de semillas sembradas, El PG7 se determinó a los siete días mediante la relación entre el número de plántulas normales germinadas y el número de semillas sembradas.
Se llevó a cabo en invernáculo empleando macetas dispuestas en un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones.
Las muestras de suelo fueron caracterizadas en el laboratorio de suelos de la Estación Experimental Sáenz Peña, donde se realizó la determinación de la conductividad mediante la metodología en extracto de pasta 1:2,5 suelo: agua. Luego de la siembra de las semillas de los siete genotipos, los riegos para cada tratamiento fueron diferenciales: con agua corriente (control) o riegos con una solución 150 mM ClNa (condiciones salinas).
A los 40 días desde la siembra, cada maceta contenía dos plantas, a partir de las cuales se llevaron a cabo los registros de tres variables asociadas a la fisiología del crecimiento de las plantas. Se registró la altura total de la planta, expresada en centímetros, desde el nivel del suelo de la maceta hasta el ápice caulinar; el área foliar, expresada en centímetros cuadrados, se determinó mediante el uso de un equipo portátil de medición de área foliar LiCor 3000. Para ello se seleccionó la tercera hoja verdadera garantizando el estadio de crecimiento autónomo de la planta. Seguidamente se extrajeron las plantas y se colocaron en estufa a 60°C para determinar la biomasa expresada en gramos de materia seca.
Además se calculó el índice de tolerancia relativa a sales (ITR) que relaciona la respuesta fenotípica en ambas condiciones, control y salina, para una variable dada. A medida que el ITR es mayor, también lo será la tolerancia relativa del genotipo al estrés salino.
Los datos de germinación y crecimiento de las plantas fueron analizados empleando el software Infostat mediante el análisis de la varianza (ANOVA).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis de la Germinación en Condiciones de Salinidad
Los genotipos evaluados mostraron efecto negativo del ambiente salino respecto al control evidenciado por reducciones de las variables evaluadas.
En el tratamiento salino, todos los genotipos evaluados presentaron reducciones respecto
al control. La respuesta en la energía germinativa de los mismos disminuyó entre 36 a 81%, y la reducción en el poder germinativo varió entre 4 al 57% .
Estos resultados destacaron diferencias significativas entre cuatro genotipos evaluados evidenciando
la presencia de variabilidad genética respecto a la tolerancia de sales. Estudios realizados en 2010 obtuvieron reducciones significativas en la germinación de todos los genotipos, identificando uno de ellos como sensible a las sales. El genotipo “Porá INTA” mostró la menor tolerancia en la germinación en condiciones salinas (con reducciones del 81% en la energía germinativa y 57% en el poder germinativo). Mientras que “SP 8461” y “SP 48114” presentaron mayor
tolerancia en su poder germinativo (4 y 8% respectivamente). Estas diferencias respecto al control pueden estar explicadas por la disminución de la tasa de germinación que produce el estrés salino, debido al reducido potencial hídrico y tasas de imbibición más lentas.
Esta metodología de evaluación de genotipos resulta rápida y sencilla y podría contribuir como herramienta para la discriminación de variedades de algodón con mayor tolerancia o sensibilidad a la germinación en ambientes salinos. Así, de acuerdo al presente trabajo, el genotipo “Porá INTA” sería una variedad sensible al estrés salino, mientras que los genotipos de las líneas “SP 8461” y “SP48114” serán más tolerantes con mayores índices de germinación en ambientes salinos.
Análisis del Crecimiento en Condiciones de Salinidad
En la evaluación de las variables del crecimiento inicial de los genotipos en condiciones salinas, se demostró la influencia negativa del estrés salino en las plantas, afectando su altura, área foliar y biomasa. El genotipo “DP 604 BG” presentó mayor reducción en su altura con diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (23%), evidenciando una posible menor tolerancia
a las sales. En contraste, “Guazuncho 2 INTA” mostró mayor tolerancia a sales con reducción del 8% en altura.
En trabajos previos hallaron resultados similares exponiendo que la reducción en esta variable puede ser debida a que el aumento de la salinidad del suelo disminuye la absorción de nitrógeno y fósforo, con efecto directo sobre el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, sobre la altura de la planta.
En la variable área foliar, nuevamente el genotipo “DP 604 BG” presentó mayores reducciones, con diferencias significativas entre tratamientos, mientras que “Guazuncho 3 INTA” y “Guazuncho 2 INTA” mostraron mayor tolerancia al estrés. Según antecedentes, trabajos similares en la evaluación de otras variedades, obtuvieron resultados equivalentes.
Respecto a la biomasa producida durante el crecimiento vegetativo inicial, todos los genotipos presentaron reducciones en su producción bajo estrés salino, demostrando el efecto adverso de las sales. Los genotipos más “sensibles” producen menor biomasa vegetativa en sus primeros estadios que aquellos genotipos considerados como tolerantes. En los genotipos evaluados, se halló un efecto significativo entre las condiciones de crecimiento, donde el genotipo “DP 604 BG” nuevamente mostró menor producción de biomasa y “Guazuncho 2 INTA” y “Guazuncho 3 INTA” mostraron mejor respuesta al estrés salino.
La causa probable de las reducciones producidas en el crecimiento, puede deberse a los efectos tóxicos de los iones presentes en el medio salino, que interfieren con las vías metabólicas, a los desbalances nutricionales y a la escasez fisiológica del agua causada por el medio salino.
Debido a que la medida de la tolerancia a sales en las plantas es un fenómeno complejo, se realizó una caracterización de los siete genotipos evaluados estimando el índice de tolerancia relativa a sales (ITR) para cada variable según Maas (1986). Este índice expresa la relación entre la respuesta del genotipo bajo un ambiente de estrés salino y la respuesta potencial del genotipo en un ambiente control. En general, el genotipo “Guazuncho 2 INTA” presentó una menor pérdida del potencial de producción en el tratamiento salino mostrando mayores valores de ITR. En contraste, ésta reducción en el crecimiento fue mayor en “DP 604 BG” evidenciando menores valores de tolerancia relativa. Mientras que los genotipos “SP 8461”, “SP 4326”, “SP 48114”, “Porá INTA” y “Guazuncho 3 INTA” presentaron valores medios para la tolerancia.
En general, los genotipos presentaron el siguiente orden de tolerancia relativa a sales: “Guazuncho 2 INTA” > “SP 8461” > “SP 4326” > “SP 48114” > “Porá INTA” = “Guazuncho 3 INTA” > “DP 604 BG”.
En los estudios previos se constató que existe variabilidad genética en G. hirsutum para la tolerancia a sales. Sin embargo, en el presente estudio se observó baja variabilidad fenotípica en la tolerancia a la salinidad entre los genotipos evaluados. Se debe considerar que la selección de los germoplasmas en Argentina no se llevó a cabo en suelos salinos a diferencia de otras regiones del mundo, produciendo que los rasgos genéticos de tolerancia a sales hayan ido desapareciendo.
CONCLUSIONES
Los siete genotipos de algodón evaluados mostraron una respuesta fenotípica de una reducción en los valores de las variables evaluadas bajo condición de estrés salino respecto del control.
Los genotipos presentaron el siguiente orden decreciente de tolerancia relativa a sales: “Guazuncho 2 INTA” > “SP 8461” > “SP 4326” > “SP 48114” > “Porá INTA” = “Guazuncho 3 INTA” > “DP 604 BG”
En general, se observó baja variabilidad fenotípica en la tolerancia a la salinidad entre los genotipos evaluados, destacándose al genotipo “DP 604 BG” con menor tolerancia relativa al estrés salino mostrando diferencias estadísticamente significativas.
.jpg)
