Patricio YÁNEZ, Iván ALDAZ, Diego BERMEO.
Departamento de Botánica de la Estación Científica Charles Darwin, Isla Santa Cruz, Galápagos, Ecuador.
| Resumen |
| Introducción |
| Métodos |
| Especie Estudiada |
| Ensayos de Germinación |
| Resultados y Discusión |
| Conclusiones y Recomendaciones |
| Agradacimientos |
| Literatura Citada |
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Presentamos datos sobre la actividad germinativa y el éxito del establecimiento de plántulas de Conocarpus erectus, una especie nativa del Archipiélago de Galápagos, cuyas semillas fueron sometidas a diferentes tratamientos. La información fue registrada en el vivero de la Estación Científica Charles Darwin (Isla Santa Cruz) desde marzo hasta septiembre de 2001. Se discuten los resultados relacionándolos con las características de los cuatro tratamientos utilizados.
Palabras claves: germinación, plántulas, mortalidad de plántulas, Conocarpus, Islas Galápagos.
Las semillas maduras de la mayoría de plantas normalmente tienen un período de descanso antes de desarrollar nuevas plantas al ocurrir la germinación. El fenómeno germinativo y el establecimiento de plántulas en su hábitat constituyen dos eventos de radical importancia para la supervivencia de cualquier especie.
Considerando que el proceso de germinación comprende el lapso de vida de la planta en el cual el embrión inicia su crecimiento hasta que la plántula se establece (Cronquist 1971); resulta importante tener en cuenta, para entender mejor tal proceso, que las semillas necesitan cierta cantidad y calidad de luz, humedad y temperatura para poder germinar.
En este sentido el estudio de los eventos pregerminativos y germinativos resulta interesante en cualquier ecosistema, en particular en especies típicas de zonas de transición o ecotonos como las de manglares, sistemas ubicados entre los ecosistemas típicamente terrestres y los marinos.
Según lo reportado por autores como Tovilla y de la Lanza (1999), los estudios sobre características ecológicas y etnobotánicas de especies de manglares se han concentrado en otras especies (Rhizophora mangle, Laguncularia racemosa y Avicennia germinans), siendo más bien pobre el conocimiento que se tiene sobre Conocarpus erectus.
De esta manera, mediante este trabajo se buscó conocer mejor las características de Conocarpus erectus en sus fases iniciales de vida: germinación y sobrevivencia de plántulas a nivel ex-situ (invernadero). Además se pretendió encontrar el método más eficiente para la obtención de plántulas en una zona costera del Archipiélago de Galápagos.
Para alcanzar este objetivo, se llevaron a cabo diferentes tratamientos a las semillas y se evaluó su actividad germinativa posterior, igualmente se efectuó el seguimiento (supervivencia y crecimiento) de las plántulas provenientes de los diferentes tratamientos.
Actualmente, estos individuos se encuentran disponibles para el Proyecto Jardines Nativos de la Estación Charles Darwin, el cual busca incentivar en la comunidad local el uso de opciones ornamentales a partir de especies nativas y endémicas del archipiélago.
Figura 1. Ubicación del vivero en el contexto de la Isla Santa Cruz.
La isla Santa Cruz está localizada hacia el centro del Archipiélago de Galápagos, forma parte de un escudo volcánico cuyo punto más alto alcanza 860 m s.n.m. En la zona litoral sur de la isla se encuentra una zona de manglares interdigitada entre las playas rocosas que se extiende por algunos cientos de metros hacia el Este y hacia el Oeste a partir de Puerto Ayora. Esta zona de manglar constituye un sistema de alta productividad/ba"ja diversidad, dominado por algunas especies de árboles halófitos tropicales (de los géneros Rhizophora, Avicennia, Laguncularia y Conocarpus), animales detritívoros y microorganismos descomponedores hacia el fondo.
Hacia el extremo oriental de esta faja de manglares, casi al finalizar este sistema, se ubica el vivero de la Estación Científica Charles Darwin a 0° 44.6' S, 90° 18.2' W y aproximadamente a 15 m s.n.m. (Figura 1). En este sector se llevaron a efecto los ensayos ex-situ en condiciones de vivero y de laboratorio. El sitio de aislamiento mantiene condiciones con temperaturas medias que oscilan entre 20 a 25 °C, poco viento y luminosidad originada por rayos solares directos parcialmente atenuada por la malla externa de la casa-invernadero.
Conocarpus erectus (figura 2) es un árbol pequeño de 3-8 m de alto, de hojas alternas, simples, oblanceoladas, con un par de glándulas levantadas en la base, de márgenes enteros a algo ondulados; flores en cabezuelas esféricas llevadas en panículas terminales o racimos (Mcmullen 1999); frutos compuestos esféricos de 1,5 a 2,5 cm de diámetro, café rojízos, que contienen entre 30 a 40 frutos simples de aproximadamente 3 mm de largo y con una sola semilla de tegumentos ligeramente lignescentes.
Figura 2. Rama e infructescencias maduras de Conocarpus erectus.
Conocarpus erectus, también conocido como “mangle botón” por la forma de su fruto, puede estar dominando en playas y marismas litorales, se encuentra presente en cuatro islas del Archipiélago: Santa Cruz, Santiago, Isabela y San Cristóbal (Lawesson et al. 1987), puede encontrarse en zonas más arenosas y ambientes más áridos que los manglares típicos y ocupar zonas de tierra firme hasta de 40 a 50 m s.n.m., como ocurre en Puerto Ayora.
Se escogieron cuatro tratamientos pregerminativos + un grupo control, a los cuales se sometieron las semillas de Conocarpus erectus. Los tratamientos fueron aplicados con el objetivo de conseguir un mejor ablandamiento de la cubierta de las semillas.
Para estos ensayos se utilizaron 5000 semillas colectadas entre febrero y marzo de 2001 correspondientes a infructescencias maduras de árboles ubicados en la zona sur de Santa Cruz.
Durante mayo y junio de 2001 las semillas fueron sometidas a:
De cada uno de los cinco grupos de semillas anteriores, quinientas fueron seleccionadas para ser colocadas en cajas petri con algodón humedecido; las restantes 500 fueron sembradas aproximadamente a 1 cm de profundidad en semilleros con suelo preparado a partir de compost y suelo de la zona alta de la isla (30% - 70%). La siembra en ambos casos fue efectuada a fines de junio de 2001 en forma simultánea.
Riego moderado fue efectuado diariamente con agua dulce tanto para las cajas petri como para los semilleros. Se realizaron observaciones diarias durante 12 semanas a partir del 1 de julio para contabilizar las semillas de las cuales haya emergido su radicula (criterio utilizado para confirmar germinación). Los datos fueron registrados en tablas de germinación, sobrevivencia y crecimiento.
Cuando las plántulas fueron lo suficientemente grandes (2 cm) y mostraron presencia de hojas verdaderas y radícula desarrollada fueron transplantadas a vasos de plástico transparente.
Germinación.
De las 2 500 semillas (500 por tratamiento) ubicadas directamente en el semillero con sustrato compost-suelo, ninguna germinó. Este es un suceso bastante llamativo y podría explicarse posiblemente debido a que el entorno en el que fueron depositadas no alcanzó: (1) un nivel de luz y temperatura adecuados para desencadenar el evento germinativo y (2) a pesar de que el Figurariego fue diario la evaporación también pudo ser importante debido a la exposición directa del suelo al ambiente lo cual incidió en que el sustrato no mantenga una humedad adecuada. Ambos factores aparentemente inhibieron la germinación y establecimiento de plántulas por completo. Sería recomendable en estudios futuros efectuar ensayos de siembra superficial o subsuperficial y bajo diferentes niveles de luz (penumbra y claros) combinados con otros factores como el riego con agua salobre y suelo arenoso-limoso y arenoso-rocoso más típico de zonas litorales. También sería importante evaluar las tasas de germinación con semillas producidas en diferentes épocas del año.
De las 2 500 semillas (500 por tratamiento pregerminativo) colocadas entre algodón húmedo en cajas petri se obtuvieron datos más exitosos de germinación (Tabla 1), los cuales evidencian niveles germinativos similares entre sí (excepto para las semillas provenientes del Tratamiento 4) y relativamente similares a los reportados en otros estudios (Tovilla & de la Lanza 1999).
Figura 3. Evolución de la germinación de semillas de Conocarpus erectus provenientes de 4 tratamientos pregerminativos en las primeras seis semanas de registro.
| Tratamiento Pregerminativo | Semillas iniciales | Semillas germinadas por semana S E M A N A S | Total semillas germinadas | % de germinación | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||
| T1 | 500 | 25 | 15 | 2 | 1 | 4 | 0 | 47 | 9.4 % | |
| T2 | 500 | 37 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 40 | 8.0 % | |
| T3 | 500 | 12 | 18 | 10 | 1 | 0 | 0 | 41 | 8.2 % | |
| T4 | 500 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0 % | |
| TC | 500 | 28 | 16 | 0 | 0 | 1 | 0 | 45 | 9.0 % | |
| TOTAL | 173 | |||||||||
Tabla 1. Detalle de la germinación de semillas de Conocarpus erectus con semillas provenientes de 5 tratamientos pregerminativos y “sembradas” entre algodón humedecido dentro de cajas petri a fines de junio de 2001.
Nótese como el efecto de los tratamientos pregerminativos es similar, excepto para el Tratamiento 4 (embebimiento rápido en ácido clorhídrico) en el cual simplemente nunca se produce la germinación, posiblemente el contacto con el ácido inhibió la germinación destruyendo algún tejido importante de la semilla; sería interesante evaluar este experimento con concentraciones menores del ácido y con tiempos de exposición variables.
Igualmente, la mayor germinación de semillas ocurre en las dos primeras semanas y se atenúa en las siguientes hasta que ya en la sexta semana y siguientes no existe (Tabla 1, Figura 3).
A corto plazo (una semana) el tratamiento 2 (refrigeración parcial + oscuridad) resulta Aparentemente el más efectivo para obtener mayor número de semillas germinadas (tabla 1) y podría ser el más recomendado para producir plántulas en lapsos cortos, sin embargo la sobrevivencia de éstas no necesariamente es la mejor como se observará más adelante (tabla 2, figura 4a). Para objetivos de producción de plántulas las semillas provenientes de los otros tratamientos t1, t3 y tc parecerían más recomendables aunque tarden una o dos semanas más que t2 para germinar (tabla 1, figura 3).
Económicamente la producción de plántulas a partir de semillas resulta relativamente barata aunque algo pacenciosa debido al bajo nivel germinativo de las semillas, se recomendaría emular las condiciones del Tratamiento 1 (luz blanca fluorescente por 48 horas) o del Tratamiento Control y luego sembrar las semillas entre algodón humedecido dentro de cajas petri para alcanzar la mayor producción posible de plántulas.
Supervivencia de Plántulas.
La Tabla 2 muestra los datos de mortalidad de plántulas; a pesar de que el registro de esta variable se efectuó durante 12 semanas consecutivas sólo se presentan los datos de 10 semanas debido a que en las últimas dos no hubo registros de muertes.
| Tratamiento Pregerminativo | Mortalidad semanal de plántulas | ||||||||||
| S E M A N A S | Total muertes | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| T1 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 7 |
| T2 | 0 | 12 | 0 | 4 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 18 |
| T3 | 0 | 0 | 2 | 1 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 |
| TC | 0 | 0 | 2 | 3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 6 |
| Totales | 0 | 12 | 4 | 10 | 2 | 2 | 6 | 1 | 0 | 1 | 38 |
Tabla 2. Mortalidad semanal de plántulas (a partir de 1 de julio de 2001) de Conocarpus erectus provenientes de semillas sometidas a cuatro tratamientos pregerminativos.
Nótese como el mayor nivel de mortalidad se presenta en las plántulas provenientes de semillas sometidas al Tratamiento 2 (refrigeración parcial + oscuridad), lo cual reconfirma que la utilización de este tratamiento para producir plántulas no es la más adecuada.
Los Tratamientos T1, T3 y TC presentan niveles de mortalidad similares, tanto a nivel total como semanal. Lo cual vuelve a reforzar la idea de que estos tres tratamientos, y en particular T1 y TC, pudieran ser utilizados para la producción futura de plántulas.
Obsérvese en esta misma Tabla como el período entre las semanas 2-7 resulta crucial para el establecimiento efectivo de los nuevos individuos, de hecho en este lapso se registra el mayor número de muertes.
En cuanto a la supervivencia neta de plántulas que se genera al combinar la información de germinación y mortalidad por semana observemos las Figuras 4a y 4b.
Figuras 4a y 4b. Supervivencia neta de plántulas de Conocarpus erectus provenientes de 4 tratamientos pregerminativos durante las primeras 10 semanas de vida.
Nótese como las plántulas provenientes de T1 y TC muestran una persistencia mayor que las de los otros tratamientos, lo cual sugiere que mantienen un mejor nivel de éxito debido a causas que pudieran estar relacionadas con el tratamiento pregerminativo respectivo.
Crecimiento.
Las plántulas generadas en el sustrato de algodón húmedo provenientes de los 4 Tratamientos pregerminativos (T1, T2, T3 y TC) como ya se mencionó fueron transplantadas a vasos de plástico transparente cuando tenían aproximadamente 2 cm de altura, luego cuando alcanzaron los 6 cm de alto fueron transplantadas cuidadosamente a bolsas plásticas de mayor volumen (aprox. 2 litros). En ambos casos, vasos y bolsas plásticas, contuvieron suelo de la zona alta de la isla Santa Cruz.
De este grupo de plántulas, solamente aquellas que se mantuvieron vivas hasta la décima segunda semana del estudio (135 individuos) (21 de septiembre de 2001) fueron medidas, de éstas 40 provinieron del Tratamiento 1, 22 del Tratamiento 2, 34 del Tratamiento 3 y 39 del Tratamiento Control (Figuras 4a y 4b).
Desde que las plántulas fueron transplantadas a los vasos de plástico, todas ellas fueron ubicadas en la casa de sombra de la Estación manteniéndose semiprotegidas y compartiendo condiciones ambientales similares.
Debido a este antecedente y al desarrollo de observaciones semanales que confirmaban que el crecimiento de las plántulas era similar entre ellas (independientemente de cuál tratamiento pregerminativo provenían), se consideró adecuado agrupar todos los datos de crecimiento para reportarlos en el presente trabajo:
| Ultima fecha de medición: | 12a. semana (21-septiembre-2001). | ||
| Tamaño muestral: | 135 individuos. |
Como se aprecia los datos denotan una fuerte disposición normal con la mayor cantidad de plántulas entre los 5 y los 8 cm de altura, con muy pocos individuos hacia los extremos de “más altos” y “menos altos”. Esto posiblemente se deba a que cada individuo se desarrolló en una bolsita individual, lo cual impidió que sufran estrés debido a competencia por luz o nutrientes, hecho que podría haber generado cuadros de crecimiento desuniforme.
La información descrita en el presente trabajo arroja información importante con respecto a las condiciones que podrían ser emuladas para la producción de plántulas de esta especie de mangle, actividad importante si se llegara a tener la necesidad de una producción relativamente masiva de juveniles de esta especie para actividades de reforestación de zonas litorales afectadas por la destrucción de su hábitat o para la utilización de estos nuevos individuos como plantas ornamentales nativas en los centros poblados costeros de las Islas Galápagos.
La extracción bien planificada y controlada de ciertos elementos tales como la madera a partir de individuos adultos de “mangle botón” también pudiera ser un tema de investigación futura en el archipiélago que busque develar otras posibles formas de aprovechamiento sostenido de esta especie de mangle.
A la Estación Científica Charles Darwin por el apoyo logístico brindado a través de la utilización de la casa de sombra y el laboratorio de botánica. A Emilia Bravo, Geovanny Mite y Andrés Dávalos (estudiantes del Colegio Nacional Galápagos) por su apoyo durante la etapa de colección de frutos. A Eliana Ramírez y Diego Reyes por su apoyo en el cuidado de las plántulas en el vivero. A Washington Llerena por su apoyo en la preparación del material cartográfico.
Adams, & Greulach, 1970. Introducción a la Botánica Moderna. Limusa. México.
Cronquist, A. 1971. Introducción a la Botánica. Continental. México.