Tierra - INIA

INIATierracultivos 39INIATierra adentroenero - febrero 2010suelos sobresaturados afecta elmetabolismo respiratorio de lasemilla, favoreciendo un metabolismode fermentación. La fermentaciónpermite a la semillasobrevivir por un tiempo en ausenciade oxígeno, utilizando susreservas de carbono como fuentede energía. Sin embargo, esteproceso tiene un rendimientoenergético inferior al metabolismorespiratorio y está limitadopor la cantidad de reserva de lasemilla.Liberación de azúcaresdurante la germinaciónLa imbibición o absorción deagua de las semillas está acompañadapor un movimiento decompuestos de la semilla hastael suelo. Este proceso se denominaexudación y las sustanciasliberadas se llaman de formagenérica "exudados". Cuantificamoslos azúcares liberados porlas semillas de lupino amarillosembradas en algodón humedecidoo con exceso de agua, amodo de imitación de lo que ocurreen el suelo húmedo o saturado.Constatamos, mediante cromatografía(HPTLC), que las semillasde lupino liberan distintosazúcares durante las primerasetapas de la germinación. Losmayoritarios son estaquiosa, verbascosay sacarosa; los minoritarios,rafinosa, glucosa y fructosa.La cantidad de azúcaresexudados por la semilla dependefuertemente de la disponibilidadde agua. Como se muestra en lafigura 1, la exudación es 10 vecesmayor en semillas sembradas enagua, comparada a las semillasen algodón humedecido.Influencia de exudadossobre microorganismosdel sueloFigura 1. Carbohidratos exudados por semillas de lupino durante la germinación.Carbohidratos exudados(μg / 100 mg de semilla seca)3002001000Semilla en aguaLa semilla en germinación y laespermósfera, o suelo que la rodea,representan un hábitat favorablepara el desarrollo de microorganismosque consumenlas sustancias liberadas por lassemillas. Estos compuestos, yasean azúcares, ácidos grasos,flavonoides o aminoácidos, jueganun rol importante en la interacciónde las plantas con microorganismosdel suelo. Un claroejemplo es el estímulo de la germinaciónde esporas del patógenoFusarium spp. La atracción yestimulación de los microorganismosdepende de la intensidadcon la que son liberados compuestosdesde la semilla sembraday, por ende, de la humedaddel suelo.Doble perjuicioSemilla en algodón humedoGlucosa + Fructosa Sacarosa Rafinosa Estaquiosa VerbascosaLos resultados del estudioindican que el exceso de aguaen el suelo genera dos escenarios,que sumados pueden serperjudiciales para la semilla delupino en germinación. Por unlado, la ausencia de oxígeno provocaque la semilla no puedarespirar adecuadamente; porotro, la entrada rápida de aguaen la semilla daña los tejidos yproduce la liberación de una mayorcantidad de azúcares. En estascondiciones de alta humedad,los azúcares exudadosfavorecerían el desarrollo de microorganismospatógenos, incrementandoel riesgo de enfermedadesen las semillas.Figura 2. Se analizaron por HPTLC los azúcares liberados por semillas sembradas en distintos niveles de humedad. Nuestros resultados indican que las semillasliberan una mayor cantidad de azúcares cuando se encuentran en un suelo saturado por las precipitaciones, en comparación a suelos con un menor contenidode humedad. Los azúcares liberados por semilla pueden favorecer el desarrollo de microorganismos patógenos y en consecuencia afectar negativamente el vigorde la futura plántula.Suelo bajo la capacidad decampoSuelo sobresaturadoVerbascosaEstaquiosaRafinosaSacarosaGlucosa + FructosaSemilla lupinoMoléculasexudadasMoléculasexudadasAnálisis de azúcaresCromatograma (HPTLC)Microorganismosdel suelo