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Naturaleza y Desarrollo
8 (2), 2010
Efecto del sustrato y fertirriego en el crecimiento
inicial de vitro-plantas de Musa sp. cv. Roatán
Miguel Ramón Luna-Ramírez1, José Raymundo Enríquez-del Valle1, Vicente Arturo VelascoVelasco1 y José Luis Chávez-Servia2
1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Exhacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca.
A.P. 7273 Oaxaca.
Correo electrónico: rayenriquez@mejico.com
2CIIDIR-IPN Unidad Oaxaca. Hornos # 1003, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, México,
A.P. 7230.
Resumen
Se evaluó el efecto de cinco sustratos elaborados con mezclas de turba de musgo (Sphagnum
sp.) y perlita, y tres dosis de soluciones nutricionales Steiner en fertirriegos, en el crecimiento
inicial de vitro-plantas de Musa sp. grupo AAA cv. Roatán, en condiciones de invernadero.
La combinación de tratamientos se estableció bajo un arreglo bifactorial 5x3 con distribución
completamente al azar y desbalanceado en repeticiones. Los resultados mostraron que los
sustratos elaborados con la combinación de 75 y 50% de perlita con 25 y 50% de turba (v/v),
respectivamente, favorecieron, en general, un mayor crecimiento y desarrollo de las plántulas
de Musa. Los sustratos no mostraron efectos significativos en la altura de planta y área foliar.
La aplicación de la formulación de Steiner al 50 y 10% también tuvo un efecto favorable en el
crecimiento y acumulación de materia seca. En la interacción de sustratos y fertilización se
determinó que, el sustrato elaborado con la mezcla de 75% de perlita y 25% de turba y la
aplicación de la solución de Steiner al 100%, incrementó significativamente el área foliar y el
volumen de raíz.
Palabras clave: Aclimatación, cultivo in vitro, Musa grupo AAA, solución de Steiner.
Abtract
The effects of five substrates made with peat moss (Sphagnum sp.) and perlite, as well as
three doses of Steiner nutritional solutions in fertigation on the initial growth of vitro-plants of
Musa sp. group AAA cv. Roatan were evaluated under greenhouse conditions. The
combination of treatments was determined using a bifactorial 5x3 arrangement with
randomized distribution and an unbalanced number of replications. The results showed
significant growth and development of Musa plantlets in the substrate mixtures made with
75% perlite plus 25% peat moss, and 50% perlite plus 50% peat moss (v/v).. The substrates
did not display a significant effect on plant height and leaf area. The application of Steiner
fertigation solutions at 50 and 10% had a significant effect on growth and accumulation of dry
matter. A combined treatment, employing a substrate made with 75% perlite and 25% peat
moss, with an added Steiner solution at 100%, significantly increased leaf area and root
volume.
Keywords: Acclimatization, in vitro culture, Musa group AAA, Steiner solution.
39
Luna-Ramírez et al.
La práctica más común para la
aclimatación de las plántulas in vitro, es
transferirlas
a
invernadero
y
establecerlas en macetas con sustratos
que posean drenaje y aireación
adecuados; por lo que es conveniente
controlar las condiciones ambientales de
temperatura, iluminación, humedad
relativa y suministro de nutrimentos
(Azmi et al., 2000). Para lograr una
mayor eficiencia y rapidez en la
aclimatación se han propuesto diversos
procedimientos. Uno consiste en
transferir las plántulas in vitro a
condiciones de invernadero durante dos
o tres semanas a radiación solar
reducida. En este caso, se reduce la
incidencia de la radiación solar con el
usos de una malla sobra al 70% de
filtración,
y
posteriormente,
son
transplantadas a contenedores con
sustrato (Scaranari et al., 2009). En otros
casos, las plantas de Musa obtenidas in
vitro son inoculadas con hongos
micorrízicos arbusculares (Acaulospora
scrobiculata, Glomus clarum o G.
etunicatum) y transplantadas a sustratos;
en este caso, el tratamiento hace que las
micorrizas promuevan la mayor cantidad
de agua y nutrimentos minerales a la
planta. Existen ciertas evidencias de que,
las plantas inoculadas logran un
crecimiento superior en altura, área foliar
y pesos fresco y seco, mayores tasas de
fotosíntesis y transpiración que las
plantas no inoculadas (Yano-Melo et al.,
1999).
Introducción
Los métodos convencionales de los
viveros para propagar plantas de Musa
son lentas, de poca eficiencia y con
tendencias a diseminar plagas de insectos
y
enfermedades
de
importancia
económica (Surga, 2002). La producción
masiva y relativamente rápida de plantas
sanas, homogéneas y de alta calidad
genética es una de las aplicaciones de la
técnica de cultivo de tejidos vegetales
(Jalil et al., 2003). Por ejemplo, las
plantas de Musa obtenidas in vitro, al
trasladarse
al
campo
definitivo,
presentan
un
crecimiento
más
homogéneo (Blomme et al., 2008),
debido, entre otros aspectos, a la sanidad,
además,
presentan
rendimiento
superiores a las plantas obtenidas de
propágulos convencionales (Robinson et
al., 1993).
La propagación in vitro de plantas
comprende diversas etapas; incluye el
establecimiento aséptico de tejidos
vegetales en un medio de cultivo, la
multiplicación de propágulos, su
enraizamiento y la aclimatación de las
plantas a un ambiente ex vitro (Robles y
Orozco, 2002). Inicialmente, las plantas
obtenidas in vitro muestran pobre
desarrollo
cuticular,
estomas
no
funcionales, sistema radical débil y tasa
lenta de crecimiento, son menos
eficientes para realizar fotosíntesis, y por
consiguiente, tienen dificultad para
adaptarse al ambiente ex vitro. Así, una
estrategia de aclimatación es someter a
las plántulas a un cambio gradual de las
condiciones ambientales para inducir su
desempeño autótrofo (Debergh, 1991;
Pedraza et al., 2001; Aragón et al.,
2006).
El sustrato usado para la aclimatación de
vitro-plantas debe tener apropiada
densidad aparente, pH, retención de agua
y aireación, que generalmente se
obtienen con la mezcla de diversos
materiales, y para el abastecimiento de
nutrimentos, se agregan soluciones
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Naturaleza y Desarrollo
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nutritivas (Mohammed y Vidaver, 1988).
El objetivo del presente trabajo fue
evaluar la aclimatación y crecimiento
inicial de plantas de Musa sp. cv. Roatán
(AAA) obtenidas in vitro, en sustratos
con diferentes cantidades de turba y
perlita, y dos dosis de la solución
nutritiva Steiner en el riego.
la Exhacienda de Nazareno, Santa Cruz
Xoxocotlán, Oaxaca (17º 02’ 35’’ N y
96º45’00’’ W, 1545 m de altitud)
(INEGI, 1993).
Diseño experimental
El experimento de aclimatación se
realizó de enero a abril del 2009, y se
estableció bajo un diseño factorial 5x3
distribuido completamente al azar, con
desbalance en número repeticiones por
tratamiento debido a la muerte de
plántulas. La unidad experimental se
constituyó por una planta, y de seis a
nueve repeticiones por tratamiento;
combinación de sustrato (A) y
fertirrigación (B). El factor A se integró
por cinco sustratos con mezclas físicas
(volumen/volumen, v/v) de perlita:turba
de musgo (Sphagnum sp.); 1:0, 3:1, 1:1,
1:3 y 0:1. En el factor B se evaluaron
tres niveles de fertirriego; 0 (testigo, sólo
agua) y la solución Steiner (1984) a 50 y
100% de concentración de nutrimentos.
El pH de las soluciones nutritivas se
ajustó a 5.8 con HCl y NaOH 1N.
Materiales y métodos
Material vegetal
La micropropagación se realizó a partir
de explantes de plantas adultas de Musa
sp. cv. Roatán (AAA), de Pluma
Hidalgo, Pochutla, Oaxaca. De los
cormos se obtuvieron las yemas axilares
que se establecieron en frascos de cultivo
de 145 cm3 que contenían 20 ml de un
medio de cultivo preparado con las sales
inorgánicas de Murashige y Skoog
(1962), 0.4 mg L-1 de tiamina-HCl, 100
mg L-1 de myo-inositol, 30 g L-1 de
sacarosa y 0.5 mg L-1 de benciladenina
(BA). El pH del medio se ajustó a 5.8
antes de agregar 5.4 g L-1 de agar. Una
vez sembrados los explantes se les
proporcionó,
durante
60
días,
iluminación fluorescente blanca de 3000
lux de intensidad en fotoperíodos de 16
horas luz y 8 de oscuridad; la
temperatura se ajustó en un rango de 22
a 28 °C.
Aclimatación y evaluación de variables
de respuesta
La aclimatación de plántulas en
invernadero se realizó de enero a abril de
2009 en dos fases: primero se cubrió
cada maceta con bolsas transparentes de
polietileno, y se destapaban diariamente
por 15, 30 y 45 minutos durante la
primera, segunda y tercer semana,
respectivamente, de las 11 a las 15 horas,
para quedar expuestas a riegos por
microaspersión de 10 segundos cada 12
minutos. Después del riego por microaspersión con una piseta, se aplicó al
sustrato 10 ml de la solución nutritiva
correspondiente de acuerdo con el
tratamiento evaluado. En la segunda
fase, que inició de la cuarta semana, se
Las plantas obtenidas in vitro se
extrajeron del medio de cultivo, se
lavaron con agua y posteriormente se
sumergieron durante dos minutos en una
solución con 0.2% de benomilo
(Ántrax®) y sulfato de gentamicina y
oxitetraciclina (Agrimicin 100®). Cada
plántula, para su aclimatación, se
trasplantó en una maceta de 224 cm3 con
el tratamiento de sustrato a evaluar y se
trasladó a un invernadero localizado en
41
Luna-Ramírez et al.
quitaron las bolsas de politileno a las
plantas
y
en
esa
condición
permanecieron hasta la semana 15
después del trasplante, fecha en que se
evaluaron las variables de crecimiento.
hojas, área foliar y peso seco de hojas
(Cuadro 1). Con relación a las dosis de
fertirriengo (% de solución Steiner,
1984), el patrón fue similar, y sólo en
peso seco de hojas no se observaron
diferencias significativas. La interacción
de sustratos y fertirriegos sólo tuvo
efecto significativo en el área foliar y
volumen de raíz. Esto indica que,
particularmente en este ensayo, los
sustratos y fertilización influyeron
independientemente en el crecimiento de
las plantas donde la fertilización tuvo un
efecto más significativo, ya que las
varianzas (cuadrado medio) del factor
dosis de fertilizantes siempre presentaron
los valores más altos en todas las
variables en comparación con las
varianzas del factor sustrato y de la
interacción (Cuadro 1).
Para evaluar el efecto del sustrato y
fertirrigación en el crecimiento y
desarrollo, se cosecharon las plantas
completas y se determinó la altura,
número de hojas, longitud y ancho de la
hoja mayor, diámetro de seudotallo, área
foliar, volumen de raíz, diámetro y
longitud del tallo, materia seca
acumulada en la raíz, tallo y hojas, y
biomasa total.
Análisis estadístico
En cada variable evaluada se realizó la
transformación √X con el objetivo de
ajustar a la distribución normal los
errores experimentales (Steel y Torrie,
1985), y con los valores transformados
se procedió a realizar el análisis de
varianza de acuerdo al diseño
experimental planteado. Cuado se
determinaron diferencias estadísticas (p
≤ 0.05) entre sustratos, fertilización y la
interacción sustratos-fertilización, se
realizó una comparación de medias por
el método de Student-Newman-Keuls
(SNK, p ≤ 0.05). Las medias de las
interacciones sustratos-fertilización se
realizaron por la prueba DMS (p ≤ 0.05),
debido al desbalance en el número de
repeticiones por combinación de
factores. Todos los análisis de hicieron
con ayuda del paquete estadísticos SAS
(SAS, 1999).
El crecimiento de las vitro-plantas de
plátano, durante 15 semanas de
aclimatación, se afectó por la relación
diferencial de perlita:turba (v/v) en el
sustrato. Por ejemplo, las plantas
establecidas en el sustrato con la relación
0:1, presentaron los menores valores en
todas las variable evaluadas, tanto en
crecimiento como en acumulación de
materia seca, y a medida que se acerca a
una relación 1:1, 3:1 ó 1:3 (50%:50%,
75%:25% o 25%:75%), se incrementó el
desarrollo de las plántulas (Cuadro 2).
Enríquez et al. (2005) determinó un
patrón similar en la aclimatación de
vitro-plantas de crisantemo, pero con
relación de 1:1 de perlita:tierra de monte
(hojas secas en descomposición).
En las primeras dos semanas de
aclimatación, en los grupos de plantas de
El análisis de varianza determinó Musa fertirrigadas a dosis altas (50 y 100
diferencias estadísticas
entre los %), sólo se adaptaron respectivamente el
sustratos evaluados para el número de 66 y 33% de éstas. A partir de la tercera
Resultados y Discusión
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Cuadro 1. Cuadrados medios del análisis varianza de las características evaluadas
en plantas de Musa grupo AAA cv. Roatán.
Variables
evaluadas
Fuentes de variación
Sustrato (S)
Fertilizacion (F)
CV (%)
Interacción
SxF
Error
Altura de planta
0.252ns
11.398**
0.206ns
0.117
13.4
Número de hojas
0.019ns
0.813**
0.039ns
0.029
5.3
ns
790.674**
22.809*
10.431
30.9
Longitud de la hoja
mayor
Ancho de la hoja
mayor
Diámetro del
pseudotallo
Diámetro de tallo
0.403ns
14.815**
0.287ns
0.177
12.5
0.154ns
8.587**
0.135ns
0.082
14.6
0.023
0.491**
ns
0.014
0.011
12.9
0.052**
0.921**
0.022ns
0.012
11.8
Volumen de raíz
2.326**
10.132**
1.548**
0.285
39.2
Longitud del tallo
0.020ns
0.307**
0.027ns
0.035
14.2
514.171**
ns
39.400
23.124
36.9
140.131**
3062.020**
8065.763**
7.588ns
91.978ns
329.390ns
9.760
58.216
225.829
34.9
29.1
31.1
Área foliar
11.011
ns
Peso seco de raíz
Peso seco de tallo
Peso seco foliar
Materia seca total
ns
81.225**
19.105ns
196.175*
737.231*
=no significativo a p > 0.05; * y **=significativo a p ≤ 0.05 y p ≤ 0.01 de probabilidad, respectivamente.
Cuadro 2. Efecto del sustrato en el crecimiento de vitro-plantas de Musa grupo
AAA cv. Roatán, después de 15 semanas de aclimatación en invernadero.
Variables evaluadas
Altura de planta (cm)
Sustratos de la relación perlita:turba (v/v)
1:0
3:1
6.8 a†
1:1
1:3
0:1
7.7 a
8.0 a
7.1 a
5.3 a
10.8 a
10.8 a
10.8 a
10.5 a
9.9 a
171.2 a
12.5 a
170.1 a
13.1 a
168.4 a
13.2 a
130.4 a
11.7 a
92.0 a
8.9 a
Ancho de la hoja mayor
4.3 a
4.7 a
4.7 a
4.2 a
3.1 a
Diámetro del pseudotallo
0.7 a
0.7 a
0.8 a
0.7 a
0.5 a
Número de hojas
Área foliar (cm2)
Longitud de la hoja mayor
Diámetro de tallo (cm)
Volumen de raíz (cm3)
Longitud del tallo
Peso seco de raiz (mg)
Peso seco de tallo (mg)
Peso seco foliar (mg)
Materia seca total (mg)
0.9 ab
1.1 a
1.0 a
1.0 a
0.7 b
3.4 ab
1.8 a
5.0 a
1.7 a
1.8 bc
1.9 a
2.1 bc
1.8 a
1.1 c
1.5 a
229.4 a
284.7 a
241.1 a
218.4 a
87.3 b
97.6 a
104.5 a
122.8 a
98.4 a
42.4 a
931.5 a
1050.7 a
1013.2 a
849.6 a
392.5 b
1258.5 a
1439.9 a
1377.1 a
1166.4 a
522.2 b
43
Luna-Ramírez et al.
semana de aclimatación de las vitroplantas sobrevivientes, las dosis altas de
fertilización tuvieron efecto significativo
en mejorar el crecimiento y desarrollo.
Esto indicó que la aclimatación de
plántulas de plátano puestas en diferentes
relaciones perlita:turba como sustrato,
necesitan de fertilizante para mejorar su
desarrollo (Cuadro 3), pero en el
transcurso de la aclimatación, las dosis
de fertilización deben variar; en los
primeros diez días las plantas deben
recibir dosis bajas, y después de la
tercera semana, se debe incrementar
para que las plantas se desarrollen, y
también porque tienen mayor demanda
de nutrimentos como consecuencia del
incremento de su masa foliar y peso
seco.
Cuadro 3. Efecto de dosis del fertirriego en el crecimiento de vitro-plantas de
Musa grupo AAA cv. Roatán.
Variables evaluadas
0
Dosis de fertilización Steiner (%)
50
100
Altura de planta (cm)
3.6 b†
10.1 a
10.2 a
Número de hojas
Área foliar (cm2)
9.5 b
26.7 b
11.7 a
265.9 a
11.3 a
245.4 a
Longitud de la hoja mayor
6.9 b
16.8 a
16.0 a
Ancho de la hoja mayor
2.0 b
6.4 a
6.1 a
Diámetro del pseudotallo
0.5 b
0.9 a
0.9 a
Diámetro de tallo (cm)
0.6 b
1.3 a
1.3 a
Longitud del tallo
1.5 b
2.1 a
1.9 a
0.6 b
87.0 b
4.5 a
348.8 a
4.9 a
300.8 a
Volumen de raíz (cm3)
Peso seco de raiz (mg)
Peso seco de tallo (mg)
50.1 b
139.6 a
127.9 a
Peso seco foliar (mg)
258.1 b
1447.9 a
1342.5 a
Materia seca total (mg)
395.1 b
1936.3 a
1771.1 a
†
En renglón, los valores seguidos por la misma letra no son significativamente diferentes de acuerdo con la prueba de
SNK (p ≤ 0.05).
La interacción del sustrato y la
fertilización tuvo un efecto significativo
en el incremento del área foliar y el
volumen de raíz de las plantas de
plátano. Las plantas que mostraron
mayor expresión en área foliar fueron las
establecidas en los sustratos de
perlita:turba en las relaciones 1:0 y 3:1,
con dosis de fertilización de 50 y 100%
de la formulación de Steiner. En el caso
del volumen de raíz, el sustrato de
relación 3:1 interaccionó favorablemente
con la fertilización al 50 y 100%. Así,
los resultados indican que las plantas con
mayor expresión de área foliar y
volumen de raíz fueron aquellas en
elsustrato de 75% de perlita y 25% de
turba con una dosis de fertilización del
100% (Cuadro 4). Aunque no se
presentaron diferencias significativas en
la interacción de sustrato y fertirriego en
relación a altura de planta, número de
hojas y diámetro de tallo, los valores
máximos se observaron siempre con la
44
†
Altura de planta (AP), hojas (NH), área foliar (AF), volumen de raíz (VR), diámetro del pseudotallo (DT), acumulación de materia seca de raíz
(PSR), tallo (PST) y foliar (PSF), relación PSR/PST+PSF y materia seca total (MST). ‡En cada columna, los valores seguidos por la
misma letra no son significativamente diferentes de acuerdo con la DMS (p ≤0.05).
Cuadro 4. Efecto de la interacción sustrato y fertirriegos en el crecimiento de vitro-plantas de
Musa grupo AAA cv. Roatán.
Naturaleza y Desarrollo
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aplicación del 50 o 100% de la (2000), la condición nutrimental de la
fertilización (Cuadro 4). De acuerdo con planta tiene relación positiva con el
Marschner (1995) y Azcon y Talón tamaño y eficiencia del aparato
45
Luna-Ramírez et al.
fotosintético, la cual repercute en el
tamaño total de la planta. A partir de la
segunda semana de adaptación ex vitro,
las plantas de Musa grupo AAA cv.
Roatán micropropagadas, presentaron
senescencia de las hojas desarrolladas in
vitro, probablemente este hecho influyó
en que no se observaran diferencias
significativas en el peso seco foliar, al
evaluar el efecto de la interacción de
sustratos y fertirriegos. En general, en la
acumulación de peso seco foliar, tallos y
raíz no se determinó un efecto
significativo de la interacción de las
mezclas
de
sustratos
con
las
fertilizaciones evaluadas (Cuadro 5).
Jones (1983) afirma que la producción
de materia seca, particularmente durante
la fase vegetativa de crecimiento, es una
función lineal de la cantidad de la
radiación interceptada, y que los factores
como la nutrición y la condición hídrica
de la planta tienen gran efecto en el
rendimiento al alterar el índice del área
foliar y en consecuencia la intercepción
de luz.
Cuadro 5. Efecto de la interacción sustrato (S) y fertirriego (F) en la acumulación
de materia seca de raíz (PSR), tallo (PST) y foliar (PSF), relación
PSR/PST+PSF y materia seca total (MST) de vitro plantas de Musa grupo
AAA cv. Roatán.
†
En cada columna, valores seguidos por la misma letra no son significativamente diferentes de acuerdo con
la DMS (P ≤0.05).
musgo combinado en iguales o menores
proporciones
(v/v)
que
perlita
promovieron un mayor crecimiento y
desarrollo de las plántulas de Musa.
Aunque es posible usar perlita sola como
sustrato, en todos los casos es necesaria
la ferti-irrigación.
Conclusiones
Las plantas de Musa grupo AAA cv.
Roatán obtenidas in vitro mostraron en el
transcurso
de
15
semanas
de
aclimatación en invernadero, diferencias
en crecimiento; en principio, por efecto
de las proporciones de perlita y turba
(Sphagnum sp.) contenidas en el sustrato En todos los sustratos, las plantas que se
en el que se establecieron. La turba de fertirrigaron con la solución Steiner
46
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tuvieron mayor crecimiento en altura,
número de hojas, longitud y ancho de la
hoja mayor, diámetro de seudotallo, área
foliar, volumen de raíz, diámetro y
longitud del tallo, materia seca
acumulada en raíz tallo y hojas, biomasa
total, que las plantas no fertilizadas.
of
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La aplicación de la formulación de micropropagated and sucker-derived
Steiner en 50% y 10% también tuvo un banana and plantain (Musa spp.) plants.
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acumulación de materia seca, excepto en
peso seco de hojas. En la interacción de Debergh, P. C. A. 1991. Acclimatization
sustratos y fertilización, se determinó techniques of plants from in vitro. Acta
que el sustrato elaborado con la mezcla Horticulturae 289:291-299.
de 75% de perlita y 25% de turba, y la
aplicación de la formulación de Steiner Enríquez, J. R., B. Velásquez, A. R.
al 100%, incrementó significativamente Vallejo & V. A. Velásco. 2005.
el área foliar y el volumen de raíz, con Nutrición de plantas de Dendranthema
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