Plántula (botánica)

Plántula Concepto: Embrión ya desarrollado como consecuencia de la germinación.

Plántula. En Botánica, más específicamente en espermatofitas, se denomina plántula al estadio del desarrollo del esporófito que comienza cuando la semilla rompe su dormancia y germina, y termina cuando el esporofito desarrolla sus primeras hojas no cotiledonares maduras, es decir funcionales.

Significado

s. f. BOTÁNICA Embrión ya desarrollado como consecuencia de la germinación.

Descripción

En Botánica, más específicamente en espermatofitas, se denomina plántula al estadio del desarrollo del esporófito que comienza cuando la semilla rompe su dormancia y germina, y termina cuando el esporofito desarrolla sus primeras hojas no cotiledonares maduras, es decir funcionales. Una plántula típica puede ser dividida en la raíz primaria que deriva de la radícula del embrión, y el vástago primario que consta del tallo primario con uno o más cotiledones u hojas embrionarias (presentes en la semilla, que según la especie se desarrollarán durante el estadio de plántula hasta ser grandes y funcionales como fotosintéticas, o no), si hay dos cotiledones éstos aparentan encontrarse a la misma altura del tallo, en el primer "nudo" o nudo cotiledonar; el tallo entre el o los cotiledones y la raíz se llama hipocótilo ("debajo de los cotiledones"), el tallo por sobre los cotiledones hasta la primera hoja no cotiledonar es el epicótilo ("por sobre los cotiledones"). La transición de tallo a raíz puede no ser visible externamente a ojo desnudo (morfológicamente), pero se mantiene su identidad anatómica y es en la estela de cada uno donde pueden ser diferenciados.

Morfología de las plántulas

Se denomina plántula a la planta en sus primeros estadíos de desarrollo, desde que germina hasta que se desarrollan las primeras hojas verdaderas. Es posible reconocer las plántulas de las malas hierbas al menos a nivel de género, y para ello existen guías especializadas como las de MAMAROT (1997), RECASENS & CONESA (2009), VILLARÍAS (2006) o WILLIAMS et al. (1987). Plántulas de dicotiledóneas Las partes que se pueden reconocer en una plántula de dicotiledónea son las siguientes: cotiledones u hojas embrionarias: cuando la germinación es hipógea los cotiledones se quedan enterrados, mientras que si es epígea éstos son los primeros órganos fotosintetizadores. hojas verdaderas o nomófilos: las primeras hojas pueden ser distintas de las que la planta desarrolla más adelante. epicótilo: espacio entre los cotiledones y las primeras hojas verdaderas. hipocótilo: espacio entre los cotiledones y la radícula. yema apical y yemas axilares. radícula. Plántulas de gramíneas En la base de las hojas suelen quedar restos de la flor o de la espiguilla en la que se encuentra la semilla de la que procede la plántula. En ocasiones, como sucede en la plántula fotografiada, de una espiguilla emergen varios individuos, en este caso dos. La parte aérea de la plántula consiste en varias hojas, en las que se ha de observar su prefoliación y presencia de lígula o aurículas, como se explica en el apartado relativo a las hojas.

Estructura

La estructura de las plántulas: en el caso de las malas hierbas del cereal nos interesan dos tipos de plántula, las de dicotiledóneas y las de gramíneas, una de la familias más importantes de las monocotiledóneas.

Selección de semillas para la producción de plántulas

La importancia de los semilleros o invernaderos para producción de plántulas como industria auxiliar y eslabón inicial de la cadena de producción hortícola intensiva, hace imprescindible un mejor conocimiento de los factores que regulen el crecimiento de las plántulas, aclimatación o endurecimiento que sean, no sólo eficaces en la regulación de crecimiento, sino que presenten efectos claros y predecible cuando estas plántulas se trasplanten en el lugar definitivo de producción. Considerando que previamente fue seleccionada la variedad adecuada para ese sistema de producción. Aunque en la actualidad, son pocos los cultivos que utilizan siembra directa (pepino, calabaza, melón y sandía en algunos casos), pero en el resto de los cultivos (tomate, pimiento, chiles, berenjena, etcétera) necesariamente la plántula se hace en un invernadero, asegurando de esta manera menores pérdidas, y pueden ser cosechadas con anterioridad (menor retraso) en comparación con las sembradas directamente en el campo (Guzmán, 2002). En los cultivos hortícolas es indispensable utilizar plantas con cepellón para evitar tanto retrasos, como problemas de adaptación o paralización de su desarrollo vegetativo. Además, el uso de este tipo de plantas permite también el ahorro de semilla, las cuales son importadas, pudiéndose a la vez controlar parámetros climáticos y patológicos. El producir plántulas en invernaderos permite brindarles protección de las condiciones ambientales adversas, mientras que las plagas y enfermedades de los cultivos se pueden controlar con mayor facilidad y eficacia (Figueroa, 2003).

Selección de semillas

La calidad de un lote de semilla se puede valorar por el poder germinativo, el vigor, la pureza, la sanidad, entre otros. Aquí reside e1 verdadero valor para los agricultores; al comprar la semilla se tiene derecho a que ésta cubra sus expectativas de obtener calidad y producción. Una semilla de mala calidad originará pérdidas económicas, reducción en la cosecha potencial y desconfianza en el proveedor. Sembrar semillas que no germinen o que son de baja viabilidad es una pérdida de tiempo y dinero. Para ahorrar ambas, se realizan pruebas de germinación de laboratorio (Figueroa, 2003). La selección de la semilla (variedad o híbrido) debe de cumplir con el requisito de obtener altos rendimientos y calidad de fruto, así como responder a las exigencias de los mercados nacionales e internacionales, además de resistencia a plagas, enfermedades, nematodos, entre otros. Para estos últimos en los últimos años las compañías de semillas realizan investigaciones y desarrollo, además de la adaptabilidad de los materiales genéticos. La realización de semilleros o almácigos es una práctica necesaria en la producción de muchas hortalizas, debido a que las semillas son muy pequeñas y requieren cuidados especiales para lograr su efectiva germinación y la emergencia de plántulas viables (FONAIAP, 1989). El método de propagación constituye la fase más importante en la producción de plántulas cuando se emplea el método de trasplante.

Ventajas de la producción de plántulas en invernadero

Muñoz, 2003, menciona que la producción mundial de plántulas en semilleros ha evolucionado notablemente en la medida que lo hace la tecnología en los productos y equipos y en el conocimiento del comportamiento de las plantas. En los últimos años se ha hecho énfasis particular al uso eficiente del tiempo, del espacio y del personal a través de la mecanización. De manera que en la actualidad son numerosas las ventajas que ofrece la producción de plántulas en invernadero, las más notables son las siguientes:

• Germinan las semillas en un ambiente protegido y controlado.
• Se selecciona el sustrato de cultivo o se prepara a la carta.
• El desarrollo y el crecimiento es controlable.
• Las plántulas se trasplantan en cepellón, lo que evita el “adormecimiento” que ocurre en trasplantes a raíz desnuda.
• Plántulas con mayor volumen radicular, lo que permite un rápido establecimiento en campo.
• Se incrementa la sanidad, y la prevención de enfermedades es de bajo costo.
• Uniformidad en el desarrollo y tamaño.
• Control total o parcial contra inclemencias ambientales.
• Posibilidad de usar variedades muy costosas, pero con alto potencial de rendimiento,

Acondicionamiento en la calidad de plántulas

El principal objetivo de cualquier semillero es el de producir plántulas de calidad. Para lo anterior, se da una importancia casi exclusiva al aspecto sanitario de la planta siempre que tenga un tamaño y un vigor adecuado, es decir, que sólo se atiende al aspecto externo de la planta, lo que se llama calidad percibida. Para definir la calidad de una manera más objetiva, además del aspecto externo habría que tener muy en cuenta la respuesta que estas plántulas ofrecen al ser trasplantadas (Hoyos, 1996). El manejo adecuado de los almácigos ofrece la posibilidad de obtener plántula de calidad, con características deseables, tales como sana, vigorosa, con sistema radical bien desarrollado, hojas de buen tamaño y coloración, que esté disponible para replantar cuando se requiera, confiable para un rápido establecimiento en el campo, libre de plagas, tolerante a cambios ambientales y que su tamaño y desarrollo sean homogéneos (Vavrina, 2002).

Reguladores de crecimiento

Diversos investigadores han considerado desde hace mucho tiempo la atractiva posibilidad de aplicar determinadas sustancias foliares a las plántulas para inhibir temporalmente su crecimiento e incrementar su resistencia durante y después del trasplante. Las sustancias seleccionadas para este fin generalmente actúan reduciendo la velocidad de elongación del tallo, mientras mantienen la producción de área foliar en las plántulas. La altura de las plantas es un aspecto muy importante en el cultivo de muchas plantas. El uso de reguladores de crecimiento es una práctica común entre los productores para controlar la elongación del tallo y lograr así una adecuada altura de planta. Estos reguladores actúan afectando la biosíntesis del ácido giberélico o bien su traslocación o degradación, disminuyendo así el crecimiento vegetativo. Velázquez et al., 2008, estudiaron la respuesta a la aplicación de diferentes dosis (mg L-1) de Paclobutrazol (PBZ) en altura de planta de tomate (dos, cuatro y seis hojas verdades) y chile (2 hojas verdaderas), como se muestra en los Cuadros 1 y 2.

Para esta investigación, en particular, fue prioritario conocer, en primera instancia, la problemática, en su conjunto, del sector orgánico, a fin de sustentar planteamientos de política de apoyo, que contribuyan a potenciar su desarrollo y sus impactos al ser adoptada por los productores. Partiendo de esto, se plantea una serie de propuestas de políticas en la esfera productiva, de mercado e institucional dirigida a solventar esta problemática y a potenciar su desarrollo en México.

Endurecimiento de plántulas

Las distintas especies vegetales varían ampliamente en su adaptabilidad al trasplante. Esta adaptabilidad es determinada por la velocidad a ta cual la planta puede regenerar sus raíces que fueron dañadas durante el trasplante y restablecer su desarrollo normal. La producción de plántulas vigorosas y aptas para el trasplante es un prerrequisito para la obtención de rendimientos económicamente redituables. La composición química de la solución nutritiva es un importante factor para lograr este propósito. Las técnicas culturales para producir un trasplante están relacionadas al manejo del agua, temperatura, luz, bióxido de carbono (CO2) y nutrientes, etcétera. Estos factores actúan en forma individual o en interacción, afectando la fotosíntesis y respiración, los dos procesos que afectan el crecimiento del trasplante. Sin embargo, los factores que afectan el desarroflo vegetativo y el crecimiento de las plántulas al ser trasplantadas en campo son: el tamaño del contenedor de la raíz (Kemble et al., 1994; Maynard et al. 1996: Armenta, 1998), la nutrición de las plántulas antes y después del trasplante, la edad de la planta y las condiciones de manejo de las mismas. El desarrollo de plántulas vigorosas con un crecimiento radical profuso es un requisito para el trasplante, ya que le permite reponerse sin síntomas aparentes del estrés causado al ser establecidas en campo y reanudar su desarrollo normal. En el cultivo definitivo hay que tener claro que todo buen agricultor es un excelente productor de raíces. La raíz es el órgano de la planta encargado de suministrar a la planta el agua y los nutrimentos que ésta necesita. Sin una raíz que tenga el suficiente volumen para poder captar la cantidad de agua y los elementos nutritivos que la planta demanda en cada momento y que esté lo suficientemente activa como para poder aprovechar ese volumen de suelo/sustrato colonizado, la plantación nunca irá bien.

Estrés hídrico

El estrés hídrico para muchos investigadores es una herramienta para regular el crecimiento, debido a que la expansión celular es muy dependiente del estado hídrico de las plantas, al igual que muchos procesos ligados al crecimiento. Este tipo de estrés de manera controlada, induce cambios en el crecimiento de las plántulas que las acondiciona para el estrés que supone el trasplante. Disminuye la elongación del tallo, la expansión del área foliar y la acumulación de carbohidratos en las hojas, reduciendo los daños por las bajas temperaturas y mejorando la supervivencia postrasplante. Sin embargo, resulta bastante difícil inducir un estrés hídrico controlado en plántulas que crecen en contenedores de un reducido volumen de sustrato y requieren varias sesiones de riego diarias, por lo que en pocas horas pueden sufrir situaciones de estrés severo.

Riego

Para el manejo del riego (operación crítica en invernadero), se requiere previamente un conocimiento de la planta, medio radicular, condiciones ambientales y alta experiencia en la especie hortícola seleccionada. Es importante controlar la humedad del medio radicular y conocer la tensión de humedad, la cual está relacionada con el volumen de agua del medio, y poder decidir el volumen de agua y la frecuencia de aplicación. La cantidad de agua a aplicar debe de compensar la evapotraspiración. Otras formas prácticas para iniciar el riego incluyen: Cambio de color del sustrato (medio de crecimiento), del oscuro (húmedo) al claro (seco), cambio de peso de charolas y tiempo del último riego. No obstante, el mejor indicador es la planta a través de sus cambios morfológicos asociados a estreses hídricos como es:

• Menor altura de planta.
• Hojas de menor superficie.
• Cambios de color (clorosis).
• Quemaduras marginales en las hojas.
• Mayor crecimiento radicular.
• Menor crecimiento vegetativo.

Los requerimientos hídricos varían con el estado de desarrollo de la plántula, condiciones climáticas y volumen del compartimiento de las charolas. Durante el estado 1, la mayoría de las especies hortícolas requieren un mayor nivel de humedad, y disminuyen cuando la plántula finaliza el crecimiento de los cotiledones (estado 2). Durante le desarrollo de las hojas verdaderas (estado 3), los niveles de humedad decrecen, extendiendo el periodo húmedo/seco. Estos periodos se extienden aún más durante le periodo de maduración y aclimatación de la plántula. También se debe considerar la frecuencia y cantidad de agua con relación al sistema radicular de la especie. Raíces poco profundas (lechuga) son más sensibles a los cambios de humedad comparadas con sistemas radiculares profundos (tomate). Además, mayor atención al riego se requiere para contenedores que tiene celdas de poco volumen (<10 cm3). Alarcón (2008), advierte que el mejor programa nutricional sirve de muy poco, si el riego es ineficiente y si no se cuenta con una buena raíz. Además, dice, el agua es el vehículo que pone en contacto los nutrimentos aportados con la raíz del cultivo; si no se riega bien es imposible lograr una nutrición correcta. Sin embargo, Figueroa (2003), menciona que el periodo de aplicación de los riegos varía de acuerdo con diferentes aspectos. El chile bell, por ejemplo, pueden ser más sensible al exceso de humedad que el tomate. Las cucurbitáceas pueden manejarse con poco agua y, si se estresan, forman una mayor cantidad de raíz y los tallos se tornan fibrosos. La frecuencia del riego depende del tipo de cultivo, tipo de charola (número de cavidades), etapa de siembra (temprana, intermedia o tardía), sustrato utilizado, equipo de riego (boquillas y velocidad del carro) y de las condiciones ambientales.

Nutrición

El objetivo de una buena nutrición es obtener plántulas compactas, rigorosas, con tallo leñoso y excelente sistema radicular. Esto se logra con un buen manejo y conocimiento adecuado del funcionamiento de los fertilizantes. Las plantas para completar su metabolismo necesitan una serie de elementos químicos esenciales que deben ser aportados en la cantidad y proporción adecuadas y en estado asimilable. El uso apropiado del riego y fertilización en conjunto produce plántulas saludables y bien formadas que se restablecen rápidamente después del trasplante. El uso excesivo de agua y fertilizantes produce plantas grandes y suaves que son susceptibles a ataques de enfermedades e insectos (Schrader, 2007). Figueroa (2003), cita que no existe receta precisa por lo que respecta a la fertilización de plántulas; estará en función de las características del sustrato, calidad del agua de riego, tipo de cultivo, condiciones climáticas y manejo de cada agricultor. La fertilización se inicia siete días después de la emergencia y por lo regular se aplica en el primer riego del día. Sin embargo, el inicio del programa de nutrición se podrá realizar de la aparición de la primer hoja verdadera y continuarse con aplicaciones semanales (FAO, 2004). El agua de riego con la solución de fertilizante debe de tener un pH de 6.5 a 7.0 y conductividad eléctrica de 2.0 dS m–1, al salir del aguilón del carro. La nutrición apropiada a partir de la siembra contribuye, en gran medida, al desarrollo de plántulas vigorosas y es uno de los factores más importantes en la producción de plántulas en donde el nitrógeno (N) y el potasio (K) son los nutrimentos requeridos en mayor cantidad y especialmente en las etapas tempranas de crecimiento (Steiner, 1973). Preciado et al. (2005) mencionan que el nitrógeno es el elemento que mayor impacto tiene sobre el crecimiento de la plántula en condiciones de invernadero. El estado nutrimental de las plántulas en el momento del trasplante influye en el establecimiento y promueve una producción temprana. En un programa nutrimental para esta etapa fenológica deben de evitarse dosis excesivamente altas de nitrógeno, ya que, aunque favorecen un mayor peso seco, disminuyen el de la raíz e incrementan el estrés de las plántulas, al ser trasplantadas en campo. En cambio, dosis relativamente altas de potasio incrementan el diámetro del tallo y la altura de planta, sin disminuir el peso seco de la raíz.

Sustrato y forma de la celda

Generalmente, se usan sustratos artificiales para la producción de plántula en charola en condiciones de invernadero, mismos que están formados por diversos componentes de origen orgánico o inorgánico, de origen natural o artificial, para proporcionar las condiciones adecuadas de acuerdo al tipo de cultivo (Evans y Gachukia, 2004). El conocimiento de los componentes del sustrato, así como su impacto sobre las características físicas y químicas es fundamental para el proceso productivo de la plántula. El sustrato tiene tres funciones básicas: Proveer soporte a la planta, mantener el agua y los nutrimentos y permitir el intercambio gaseoso con las raíces. Hay consideraciones extremadamente importantes en la selección del sustrato como su densidad y su potencial de aireación. Es posible incrementar la aireación de las raíces aumentando el tamaño de las partículas del sustrato, incre-mentando el tamaño de la celda y controlando cuidadosamente las relaciones de agua de la planta. El tamaño de la celda en donde se sembrará la semilla tiene gran impacto sobre el desarrollo del cultivo. De acuerdo con las evaluaciones realizadas por Chávez (2001), se recomienda utilizar charolas de 200 cavidades para obtener plántulas de calidad. Sin embargo, es común con el afán de disminuir costos, se realice la producción comercial de plántula en charolas de 338 cavidades, lo que implica tener que aplicar riegos y fertilizaciones con mayor frecuencia. El crecimiento radicular del trasplante está restringido al volumen del medio y la zona de interfase medio/pared de la celda. Además del tamaño de la celda, el cual está en relación directa con el crecimiento radicular, la forma de la celda puede tener un efecto regulador en el crecimiento del trasplante, especialmente durante los estados avanzados de crecimiento, inicialmente las raíces responden al geotropismo. A cierto punto de desarrollo, las raíces tienden a crecer en forma horizontal alrededor del medio en al interfase medio/celda, zona de menor resistencia al crecimiento radicular.

Calidad del agua de riego

Conocer o cuantificar las sales presentes en el agua de riego que se usa para la etapa de plántulas en invernadero, el pH, y la conductividad eléctrica es de suma importancia: éstas pueden interferir en el crecimiento de las plántulas, ya que, pueden incrementar la alcalinidad y/o salinidad en el medio de crecimiento (sustrato). Las aguas de riego pueden tener concentraciones carbonatos, bicarbonatos y cloruros (aniones), así como sodio, calcio y magnesio (cationes) que son las sales que en un momento dado pueden predominar, y acumular en el sustrato. Cuando se acumulan en las primeras etapas de desarrollo, interfieren de tal manera que provocan clorosis, salinidad alta, impidiendo en temprana edad un bajo crecimiento y baja calidad de plántula. HC

Referencias

• Marino Valenzuela López, Ramón Lizárraga Jiménez y Tomás Díaz Valdés

Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa

Fuentes

• Plántula
• Herbario