Comportamiento de Trichloris crinita (Lag.) Parodi ante condiciones de estrés hídrico.

Débora Yanina Kloster Octubre 2015.

Universidad Nacional de La Pampa - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Tesis de Grado

Abstract

Natural grasslands of Argentina are degraded by inadequate management practices developed over several years. Many native species are in the process of experimentation as perennial cultivated pastures. Trichloris crinita, is a summer perennial grass, and has good forage quality, adapted to natural conditions of environmental stress. In our country it ranges from very arid to sub-humid climates. The aim of this study was to evaluate the behavior to water stress during germination and plant growth of populations of T. crinita from La Rioja, Catamarca, Mendoza and La Pampa (Chacharramendi, Santa Rosa and Parque Luro). Variables evaluated in germination test were germination capacity, rate and average time of germination and spikelet recovery after water stress. In the initial plant growth: leaf relative growth rate, relative water content, aereal and root dry weight and their relationship were measured. A differential behavior among populations was obtained. Santa Rosa and Parque Luro populations were better suited in the instance of germination in controlled conditions. Subsequently the same populations showed better adaptation to drought treatment in the growth stage in the greenhouse (113 days from sowing). This information is essential to select the most suitable species and genotypes to be used in plans for degraded rangelands restoration.

Keywords: natural grassland, perennial grass, environmental stress, restoration.

Índice

Introducción

Hipótesis

Objetivos

Materiales y Métodos

Descripción de la especie

Material de estudio

Ensayo de germinación

Diseño experimental

Ensayo en invernáculo

Diseño experimental

Resultados

Ensayo de Germinación

Ensayo de Invernáculo

Discusión

Conclusión

Referencias

Vita

Introducción

Las gramíneas constituyen la familia botánica de los “pastos”, son cosmopolitas y se encuentran presentes en todas las latitudes; comprenden unos 700 géneros mundiales con más de 10.000 especies. En nuestro país hay cerca de 180 géneros con aproximadamente 1.200 especies. Mundialmente adquieren relevancia por su riqueza, representatividad y distribución en diversos hábitats. Las plantas pertenecientes a ésta familia poseen muchas aplicaciones como, el uso de sus granos o como importantes forrajeras para alimentación del ganado doméstico. En la provincia de La Pampa es la familia que cuenta con mayor cantidad de taxones, siendo éstos 269 aproximadamente (Rúgolo de Agrasar et al., 2005); en general son de tipo xerófitas, característica que se evidencia cada vez más de este a sudoeste. Esto está relacionado con la disminución de las precipitaciones medias anuales, pasando de una región subhúmeda en el sector nordoriental de la provincia, con una estepa graminosa, a una región árida en el sector occidental compuesta por arbustal, y una región semiárida intermedia con caldenes (INTA et al., 1980).

La economía provincial cuenta con un gran aporte generado a partir de gramíneas cultivadas y naturales como productoras de grano y forraje (Rúgolo de Agrasar et al., 2005). En los últimos años, dado el avance de la frontera agrícola, se desplazó hacia el oeste la producción ganadera a áreas con mayores limitantes climáticas y edáficas, lo que sumado a la sequía, generó una importante degradación de los pastizales (Ferri, 2011; Leonhardt y Butti, 2011). El impacto inducido a la vegetación por sobrepastoreo y los cambios en las propiedades físicas y químicas del suelo son perjudiciales para la biodiversidad, propician la extinción de especies productivas e incrementan la erosión del suelo. Además, el manejo inadecuado del pastoreo genera cambios más lentos y menos permanentes que la agricultura; pero si a esto se le suman las malas condiciones climáticas sucesivas, podemos ver la importante degradación sufrida por los pastizales con la consecuente pérdida de sus servicios ecosistémicos (Celdrán, 2013).

En Argentina existen especies nativas en vías de experimentación como cultivo de pasturas perennes. Entre ellas se encuentra Trichloris crinita (Lag.) Parodi, elegida para este estudio por su alto valor forrajero, mediana a alta palatabilidad, resistencia a condiciones de baja humedad y salinidad (Di Giambatista et al., 2010). Su período de crecimiento abarca desde septiembre hasta las primeras heladas y florece de diciembre a abril de manera continua (Mora et al., 2006).

Trichloris es un género nativo de América, que se lo encuentra en el sur de Estados Unidos, México, Paraguay, Bolivia y Argentina. La especie T. crinita se distribuye en la región árida, semiárida, húmeda y subhúmeda de Argentina (Nicora y Rúgolo de Agrasar, 1987). También se la encuentra próxima a salitrales y zonas anegadas (Cano, 1988). Dentro de La Pampa, habita en las tres Provincias Fitogeográficas (Cabrera, 1976).

El interés en esta especie se da por su calidad forrajera y su buena producción de biomasa, además de su bajo requerimiento hídrico y resistencia a la defoliación (Morici et al., 2003; Cavagnaro y Trione, 2007; Gil Báez et al., 2012). Estudios realizados en Argentina y México han mostrado rendimientos de hasta 5.000 KgMs.ha⁻¹.año (Cano, 1988). Además se la considera con alto potencial para la restauración de áreas con pastizales degradados por sobrepastoreo (Cavagnaro y Trione, 2007; Mora et al., 2013).

Otros estudios realizados con poblaciones de Argentina se refieren a su capacidad germinativa en condiciones de salinidad (Ordinola Agüero et al., 2012), respuesta de la germinación de las semillas a la luz (Malagrina et al., 2011), temperatura, influencia del peso de las semillas y efecto de la planta madre (Zabala et al., 2011) y al efecto de la cubierta seminal y período de almacenaje de las semillas (Cabeza et al., 1999).

Desde el punto de vista climático, en la provincia de La Pampa, según la clasificación de Thornwaite, se encuentran representadas tres regiones hídricas: subhúmeda seca hacia el este, semiárida en el centro y árida al oeste. Los ecosistemas áridos y semiáridos son regulados, del punto de vista ecológico, por la disponibilidad de agua que se encuentra en el suelo. El agua es uno de los factores abióticos cuyo déficit puede causar condiciones de estrés a la planta provocando la reducción de la tasa de procesos fisiológicos y por consiguiente limitando la producción de biomasa (Golberg et al., 2011).

La germinación es un proceso crucial en el ciclo de vida de las plantas, y el estrés hídrico durante este período es crítico. La disponibilidad de agua es el factor principal para la germinación de las semillas; en condiciones de estrés hay una disminución debida a la caída del potencial hídrico y por consiguiente se afecta la capacidad y la tasa de germinación (Ruiz y Terenti, 2012). El déficit hídrico también puede afectar el crecimiento y la productividad, lo cual fue documentado para tres variedades de T. crinita por Grecco y Cavagnaro (2002).

En general las forrajeras perennes tienen un crecimiento inicial lento con semillas pequeñas con pocas reservas, haciendo que el establecimiento de la plántula sea una etapa fundamental para la implantación de la pastura. Adicionalmente condiciones adversas como la falta de agua contribuyen a la dificultad de dicha implantación (García Espil, 1990).

Hipótesis

El estrés hídrico afecta de manera diferencial las distintas poblaciones de T. crinita del Caldenal, del Monte y del ecotono Caldenal-Monte Occidental de Argentina.

Objetivos

Objetivo General

Evaluar el comportamiento ante estrés hídrico de distintas poblaciones de T. crinita durante la etapa de germinación y crecimiento inicial de las plantas.

Objetivos Específicos

Evaluar la germinación de poblaciones de T. crinita procedentes de diferentes lugares de Argentina frente al estrés hídrico y la recuperación posterior de las espiguillas.

Evaluar el comportamiento de poblaciones de T. crinita procedentes de diferentes lugares de Argentina en los estadios iniciales de crecimiento de la planta.

Materiales y Métodos

Descripción de la especie

T. crinita, también llamada “cola de caballo” o “plumerillo” es una gramínea perenne de 50 a 80 cm de altura con rizomas cortos. Sus hojas poseen vaina glabra, lígula pestañosa, con cilias blanquecinas abundantes a los costados y lámina plana, pilosa en la cara superior, de 2 a 4 mm de ancho. Sus inflorescencias son de 7 a 15 racimos fasciculados en el ápice de la caña, de 5 a 10 cm de largo. Las espiguillas son tri-floras, el antencio inferior es hermafrodita y los dos superiores son estériles. Sus glumas son lanceoladas; la lemma fértil es lanceolada y tri-aristada en el ápice; la pálea es bi-carinada y bi-dentada en el ápice. Las lemmas estériles son similares a la fértil pero de menor tamaño (Cano, 1988). Tiene una estructura de poco tallo en relación a la cantidad de hojas, lo que la hace adecuada para el pastoreo (Kunst et al, 1980).

Foto 1: de izquierda a derecha, panoja y plantas de Trichloris crinita.

Material de estudio

Se utilizaron espiguillas provenientes de distintas poblaciones de T. crinita de las siguientes provincias de Argentina: Catamarca (C), La Rioja (LR), Mendoza (M) y de tres poblaciones diferentes de La Pampa: Santa Rosa (SR), Chacharramendi (Ch) y Parque Luro (PL), todas multiplicadas y cosechadas en enero de 2013 en INTA EEA Anguil a partir de un ensayo comparativo de rendimiento y trilladas a mano. Las mismas fueron almacenadas en sobres de papel, a temperatura ambiente (23ºC ± 5ºC).

Región Fitogeográfica

Procedencia de la Población

Referencia

Monte

Catamarca

C

La Rioja

LR

Mendoza

M

Caldenal

Santa Rosa

SR

Parque Luro

PL

EcotonoCaldenal-Monte Occidental

Chacharramendi

Ch

Previo al ensayo se realizó un pre-ensayo de germinación con distintas poblaciones de T. crinita a los efectos de seleccionar las de mayor poder germinativo que se utilizaron en el experimento.

Ensayo de germinación

Se sembraron 50 espiguillas de cada población de T. crinita en cajas de Petri de 9 cm de diámetro con papel de filtro blanco como sustrato. El mismo se humedeció con 12 ml de agua destilada o de solución de Polietilenglicol 6000 (Burlyn y Kaufmann, 1973) con potenciales de agua de 0; -0,5; -0,8 y -1MPa, con 3 repeticiones.

Las espiguillas se colocaron en estufa a 25ºC (±2ºC). La germinación se evaluó semanalmente durante 28 días. Se consideró espiguilla germinada cuando la radícula superó los 2 mm de largo (Ruiz y Terenti, 2012).

Se calculó la capacidad de germinación (CG) en cada tratamiento y con respecto al testigo (CG/test), para descartar las diferencias de calidad de espiguillas evidenciando solo el efecto del estrés hídrico; la tasa de germinación (TG) y el tiempo medio de germinación (TMG), tiempo en que tardan en germinar el 50 % de las espiguillas del ensayo (Reddy et al., 1985). Los cálculos se realizaron mediante las siguientes fórmulas:

CG= total de espiguillas germinadas/cantidad de espiguillas puestas a germinar*100(%)

CG/test= CG / CG del testigo * 100 (%)

donde la CG del testigo es la capacidad de germinación de las espiguillas sometidas al tratamiento control (0 MPa).

TG= [(n₁ * tfinal + n₂ * tfinal-1 + n₃ * tfinal-2+ ...) * 100] / N * tfinal

donde n₁, n₂, n₃, ..., nfinal es el número de espiguillas que germinaron en el día 1, 2, 3, sucesivamente hasta el día final del tratamiento; tfinal es el tiempo transcurrido (expresado como números de días) desde la siembra (día 1) hasta el final del experimento; tfinal-1, tfinal-2… corresponden al día de la observación de la germinación (expresado en función del tfinal); y N es el número total de espiguillas puestas a germinar en cada caja de Petri.

TMG= Ʃ ni ti / Ʃ ni (días)

donde ni es el número de espiguillas germinadas en el tiempo i (no el número acumulado, sino la cantidad desde la observación anterior); ti es el período comprendido entre el inicio del experimento y la i-ésima observación (expresado como número de días).

Las espiguillas que no germinaron se las llevó a un tratamiento posterior de recuperación sobre un sustrato con agua destilada de igual manera que la descripta anteriormente y se les realizó el test de calidad de tetrazolio (ISTA, 2013). De este modo se puede confirmar su viabilidad, independientemente del tratamiento de estrés al que fueron sometidas.

Diseño experimental

En todas las determinaciones se utilizó un diseño experimental al azar con tres repeticiones de 50 espiguillas cada una. El análisis de los datos se realizó mediante un análisis de varianza (ANOVA) para las cuatro concentraciones de Polietilenglicol 6000: 0MPa; -0,5MPa; -0,8MPa y -1MPa y 6 poblaciones. El software utilizado para realizar el análisis estadístico fue Infostat.

Ensayo en invernáculo

Se llevó a cabo en condiciones semicontroladas de invernáculo, con rango de temperatura entre 11 y 18°C. Se realizó la siembra en macetas de 12 cm de profundidad y 10 cm de diámetro, las cuales se llenaron con 350 gramos de suelo haplustol éntico. Se colocaron 10 espiguillas de cada una de las poblaciones de T. crinita por cada maceta con cuatro repeticiones para cada tratamiento: riego y sequía. Desde la siembra hasta el inicio del tratamiento de estrés hídrico todas las macetas eran irrigadas semanalmente manteniéndose a capacidad de campo. Se suspendió el riego a los 70 días de realizada la siembra en aquellas plantas que correspondían al tratamiento de estrés, continuándose el riego en las demás (controles) a capacidad de campo. Se tomaron medidas de largo de hoja en forma semanal durante 6 semanas con las cuales se calcularon tasas de crecimiento relativo de hoja (TCRh) con la siguiente fórmula:

TCRh = [ln (long 2) – ln (long1)] / (t2 – t1) (cm.cm⁻¹.d⁻¹)

donde long 1es la longitud de la primera medición, long 2 es la longitud de la segunda y t2-t1 es el intervalo de tiempo entre las dos mediciones.

Se extrajeron muestras para determinar contenido relativo de agua (CRA) y posteriormente se cosecharon las plantas para determinar peso seco de la raíz (PSR) y de la parte aérea (PSH). Para la determinación del CRA, al momento de la cosecha se midió inmediatamente el peso fresco (PF) de 3 segmentos de hoja de 3cm por repetición, y se colocaron en agua destilada 24 horas en heladera, en oscuridad. Luego se secaron con toalla de papel y se determinó el peso turgente (PT). Finalmente se colocaron en sobres y se llevaron a estufa a 60oC hasta alcanzar peso constante para determinar el peso seco (PS). La fórmula es:

CRA = [(PF - PS) / (PT - PS)] * 100 (%)

Al momento de la cosecha se tomaron los pesos secos (g) de la parte aérea (PH: peso de las hojas) y de la raíz (PR) de las plantas, los cuales fueron analizados. También se analizó la relación de peso seco respecto al testigo es decir, respecto al peso de las plantas sometidas a riego, de la siguiente manera:

PHs / PHr y PRs / PRr

Por último se calculó la relación de peso seco de raíz y peso seco de la parte aérea de la planta (PR/PH) de la siguiente manera:

PR/PH = PSR / PSH.

Diseño experimental

Tanto para el ensayo de germinación como para el crecimiento de planta, se utilizó un diseño experimental completo al azar con cuatro repeticiones para cada tratamiento: riego y sequía para cada una de las 6 poblaciones de T. crinita estudiadas. El análisis de los datos se realizó mediante ANOVA de acuerdo a un diseño factorial estrés hídrico x población (2x6). El software utilizado para realizar el análisis estadístico fue Infostat.

Resultados

Ensayo de Germinación

Capacidad de Germinación (CG)

Las poblaciones respondieron en forma diferente al estrés hídrico, lo cual se reflejó en la interacción población x estrés (p<0,05). Las diferencias entre estrés y entre poblaciones fueron significativas (p<0,05).

En la figura 1.1 se observa una CG por encima del 72% del total de las espiguillas puestas a germinar a 0 y -0,5MPa. Hubo una disminución significativa de dicha capacidad a partir de la concentración de -0,8MPa para todas las poblaciones, exceptuando la población de Parque Luro que presentó ese comportamiento recién a partir de la concentración de -1MPa.

En la figura 1.2 observamos que la población de Parque Luro presentó la mayor CG en todos los niveles de estrés. Pero en el tratamiento de mayor estrés hídrico (-1MPa), la población de Santa Rosa se asemejó a aquella, presentando ambas la mayor CG (entre 20 y 30%).

Figura 1.1: Capacidad de Germinación (CG) de las espiguillas de Trichloris crinita de 6 poblaciones de Argentina, a diferentes concentraciones de Polietilenglicol 6000. Letras distintas indican diferencias significativas entre tratamientos de estrés dentro de cada población. (DMS, p<0,05).

Figura 1.2: Capacidad de Germinación (CG) de espiguillas de Trichloris crinita de 6 poblaciones de Argentina, a diferentes concentraciones de Polietilenglicol 6000. Letras distintas indican diferencias significativas entre poblaciones dentro de cada tratamiento de estrés hídrico. (DMS, p<0,05).

Capacidad de Germinación respecto del Testigo (CG/t)

Las poblaciones respondieron de modo diferente al estrés hídrico, lo cual se reflejó en la interacción población x tratamiento (p<0,05). Las diferencias entre tratamientos y entre poblaciones fueron significativas (p<0,05).

En todas las poblaciones la mayor CG/t se registró a -0,5MPa, por encima del 80%, superando el 100% las de Santa Rosa, Mendoza y Parque Luro (fig. 2.A).

Con un estrés hídrico de -0,8MPa se mantuvieron por encima del 80% de CG/t las poblaciones de Santa Rosa y Parque Luro, sin diferencias significativas entre ambas; seguidas por las poblaciones de Chacharramendi y Mendoza entre 60% - 71% y por último las poblaciones de Catamarca y La Rioja con CG/t entre 21% - 39% (p<0,05) (fig. 2.B).

La menor CG/t se dio a -1MPa, con diferencias significativas (p<0,05) entre las poblaciones de Catamarca, La Rioja, Chacharramendi y Mendoza respecto de las poblaciones de Santa Rosa y Parque Luro, siendo por debajo de 5% y por encima de 31% respectivamente (fig. 2.C).

En la figura 3 vemos que no hubo diferencias de CG/t entre los tratamientos de 0 y -0,5MPa dentro de cada población, salvo en los casos de Santa Rosa y Parque Luro que tampoco tuvieron diferencias entre los tratamientos de 0 y -0,8MPa.

Figura 2: Capacidad de Germinación respecto del Testigo (CG/t, %) de espiguillas de Trichloris crinita de 6 poblaciones de Argentina, a diferentes concentraciones de Polietilenglicol 6000. Letras distintas indican diferencias significativas entre poblaciones dentro de cada tratamiento de estrés hídrico. (DMS, p<0,05).

Figura 3: Capacidad de Germinación respecto del Testigo (CG/t) de espiguillas de Trichloris crinita de 6 poblaciones de Argentina, a diferentes concentraciones de Polietilenglicol 6000. Letras distintas indican diferencias significativas entre tratamientos dentro de cada población. (DMS, p<0,05).

Tasa de Germinación (TG)

Las poblaciones respondieron de modo diferente al estrés hídrico, lo cual se reflejó en la interacción población x tratamiento (p<0,05). Las diferencias entre tratamientos y entre poblaciones fueron significativas (p<0,05).

La figura 4.1 muestra que en el tratamiento control -0MPa- las poblaciones de Catamarca, Chacharramendi y Parque Luro tuvieron similar TG, por encima de 80%. A -0,5MPa las poblaciones de Mendoza y Parque Luro mostraron la mayor TG, por encima de 75%. A -0,8MPa Parque Luro mantuvo la mayor TG, 70%. En el tratamiento de mayor estrés hídrico, -1MPa, la población de Santa Rosa tuvo similar comportamiento a la de Parque Luro, superando el 10%.

En la figura 4.2 se observa que las poblaciones de Santa Rosa y Mendoza no mostraron diferencias significativas entre el tratamiento control y el de -0,5MPa; y la de Parque Luro tampoco mostró diferencias a -0,8MPa.

Figura 4.1: Tasa de Germinación (TG) de espiguillas de Trichloris crinita de 6 poblaciones de Argentina, a distintas concentraciones de Polietilenglicol 6000. Letras distintas indican diferencias significativas entre poblaciones dentro de cada tratamiento de estrés hídrico. (DMS, p<0,05).

Figura 4.2: Tasa de Germinación (TG) de espiguillas de Trichloris crinita de 6 poblaciones de Argentina, a distintas concentraciones de Polietilenglicol 6000. Letras distintas indican diferencias significativas entre tratamientos de estrés dentro de cada población. (DMS, p<0,05).

Tiempo Medio de Germinación (TMG)

Las poblaciones respondieron de modo diferente al estrés hídrico, lo cual se reflejó en la interacción población x tratamiento (p<0,05). Las diferencias entre tratamientos fueron significativas (p<0,05). No hubo diferencias entre poblaciones.

En la figura 5 observamos que el TMG es decir, el tiempo que tarda en germinar el 50% de las espiguillas del ensayo, ha sido de alrededor de 8 días para todas las poblaciones en el tratamiento control -0MPa-, sin haber mostrado diferencias significativas entre sí. Con concentración de polietilenglicol 6000 de -0,5MPa, la población de Catamarca demoró más de 20 días, mostrando diferencia significativa (p<0,05) con las demás poblaciones, que presentaron el menor TMG, por debajo de 15 días. En el tratamiento de -0,8MPa no hubo diferencias significativas entre las espiguillas correspondientes a las poblaciones de Santa Rosa y Mendoza, cuyo TMG fue menor a 16 días. A -1MPa las espiguillas procedentes de las poblaciones de Santa Rosa, Mendoza y Parque Luro no mostraron diferencias entre sí, las cuales presentaron un TMG entre 15 y 27 días. El TMG para las poblaciones de Catamarca, La Rioja y Chacharramendi no se pudo calcular a -1MPa dado que no hubo germinación a esa concentración (fig. 5).

En la figura 6 se observa que no existieron diferencias significativas entre los tratamientos de estrés a -0,5 y -0,8MPa en el TMG de las espiguillas de T. crinita de todas las poblaciones bajo estudio.

Figura 5: Tiempo Medio de Germinación (TMG) de espiguillas de Trichloris crinita de 6 poblaciones de Argentina, a distintas concentraciones de Polietilenglicol 6000. Letras distintas indican diferencias significativas entre poblaciones dentro de cada tratamiento de estrés hídrico. (DMS, p<0,05).

Figura 6: Tiempo Medio de Germinación (TMG) de espiguillas de Trichloris crinita de 6 poblaciones de Argentina, a distintas concentraciones de Polietilenglicol 6000. Letras distintas indican diferencias significativas entre tratamientos de estrés dentro de cada población. (DMS, p<0,05).

En la figura 7 se observa que la gran mayoría de las espiguillas puestas en recuperación - agua destilada luego de pasado el estrés- lograron germinar.

Figura 7: Recuperación de las espiguillas no germinadas: expresada como porcentaje (%) de germinación de las espiguillas de cada tratamiento, puestas en un sustrato con agua destilada una vez pasado el estrés hídrico. (DMS, p<0,05).

Ensayo de Invernáculo

Contenido Relativo de Agua (CRA)

El contenido relativo de agua respecto al de turgencia total de las hojas (CRA), mostró diferencias significativas (p<0,05) entre los tratamientos Riego y Sequía. No hubo diferencias entre poblaciones, las cuales respondieron en forma similar ante condiciones de sequía (fig. 8).

Figura 8: Contenido Relativo de Agua (CRA) en plantas de Trichloris crinita. Las letras indican diferencias entre tratamientos. (DMS, p<0,05).

Tasa de Crecimiento Relativo de Hoja (TCRh)

No hubo interacción en los 5 períodos semanales de evalución de TCRh entre poblaciones y tratamiento de estrés.

La figura 9 muestra que se encontraron diferencias (p<0,05) entre poblaciones dentro de cada tratamiento -riego y sequía- en la TCRh en el segundo período (entre los 11 y 18 días de la suspensión del riego). En el tratamiento de riego las poblaciones de Catamarca y Mendoza mostraron la mayor TCRh mientras que, en el tratamiento de sequía, lo hicieron Mendoza y Parque Luro; hasta un valor de 0,02 cm.cm⁻¹.d⁻¹en todos los casos.

Figura 9: Tasa de Crecimiento Relativo de Hoja (TCRh) comprendida entre los 11 y 18 días desde la suspensión del riego en las macetas con estrés hídrico. Letras distintas indican diferencias significativas entre poblaciones dentro de cada tratamiento. (DMS, p<0,05).

En la figura 10 se observa que en el cuarto período (entre los 25 y 31 días desde la suspensión del riego) la TCRh presentó diferencias significativas (p<0,05) entre riego y sequía. En los demás períodos no hubo diferencias significativas.

Figura 10: Tasas de Crecimiento Relativo de Hoja (TCRh) comprendida entre el inicio y el final de los tratamientos con y sin riego. Letras distintas indican diferencias significativas entre tratamientos en cada período semanal. (DMS, p<0,05).

Peso de las Hojas (PH) y Peso de las Raíces (PR)

Respecto al Peso Seco de las Hojas (PH) hubo interacción entre las poblaciones y los tratamientos (p<0,05). También se observaron diferencias significativas (p<0,05) entre el control y el tratamiento de sequía, cuyos PH fueron 0,51g y 0,36g respectivamente. Las diferencias entre poblaciones fueron significativas (p<0,05) en el caso de las plantas bajo riego. Las de mayor PH fueron las poblaciones de Parque Luro (0,97g) y La Rioja (0,69g).

En el tratamiento de sequía no hubo diferencias significativas entre poblaciones cuyo valor de peso seco de las hojas fue de 0,28g a 0,44g (fig. 11).

La relación PHs/PHr tuvo diferencias significativas (p<0,05) entre poblaciones siendo las de mayor valor aquellas provenientes de Catamarca (1,15), Santa Rosa (1,01) y Mendoza (1,13) (fig. 11).

Figura 11: Peso Seco de las Hojas (PH) de plantas de Trichloris crinita sometidas a riego (PHr) y sequía (PHs) y Peso Seco de las Hojas en tratamiento de sequía respecto del testigo (PHs/PHr). Letras distintas en las barras indican diferencias significativas entre poblaciones dentro de cada tratamiento. Letras distintas en los puntos indican diferencias significativas entre las relaciones PHs/PHr. (DMS, p<0,05).

En relación al Peso Seco de las Raíces (PR) no hubo interacción población x tratamiento. Tampoco se observaron diferencias significativas entre los PR de las plantas regadas y las sometidas al tratamiento de sequía, cuyos PR fueron 0,14g y 0,17g respectivamente. Las diferencias entre poblaciones fueron significativas (p<0,05) en el caso de las plantas bajo riego. Las de mayor PR fueron las poblaciones provenientes de Parque Luro (0,24g) y La Rioja (0,16g). En el tratamiento de sequía no hubo diferencias significativas entre poblaciones, cuyo valor máximo de peso seco de las raíces fue 0,22g para la población de Santa Rosa (fig. 12).

La relación Peso Seco de las Raíces en sequía/Peso Seco de las Raíces en riego (PRs/PRr) tuvo diferencias significativas (p<0,05) entre poblaciones, siendo la de mayor valor la población de Santa Rosa (1,8) (fig. 12).

Figura 12: Peso Seco de las Raíces (PR) de plantas de Trichloris crinita sometidas a riego y sequía y Peso Seco de las Raíces en tratamiento de sequía respecto del testigo (PRs/PRr). Letras distintas en las barras indican diferencias significativas entre poblaciones dentro de cada tratamiento. Letras distintas en los puntos indican diferencias significativas entre las relaciones PRs/PRr. (DMS, p<0,05).

En la relación Peso seco de la Raíz y Peso seco de la Parte aérea (PR/PH) se encontraron diferencias significativas (p<0,05) entre los tratamientos riego y sequía, cuyos valores fueron 0,29 y 0,46 respectivamente. No hubo diferencias significativas entre poblaciones ni interacción tratamiento x población.

Discusión

Los resultados obtenidos en el estudio de germinación de las espiguillas de T. crinita bajo estrés hídrico en condiciones controladas de laboratorio, indican que existen diferencias entre poblaciones y entre tratamientos para las variables CG, CG/t y TG; y diferencias entre tratamientos de estrés para la variable TMG. También se obtuvieron distintas respuestas de cada población a los diferentes niveles de estrés hídrico.

Las poblaciones de Santa Rosa y Parque Luro son las que presentaron la mayor germinación y mayor tasa de germinación. A -0,5MPa la mayor CG (>80%) se produjo para la población de Parque Luro, coincidiendo este valor con el obtenido por Di Giambatista et al. (2010) para T. crinita a 25°C en condiciones de laboratorio. Desde -0,8MPa esta variable, en general, disminuye hasta alcanzar niveles por debajo del 20% y a -1MPa llega a ser casi nula. Sin embargo, las poblaciones de Santa Rosa y Parque Luro presentaron una mejor performance bajo estrés hídrico disminuyendo su germinación significativamente recién a partir de -1MPa, hasta 20 y 29% respectivamente, valores ligeramente inferiores a los encontrados por Di Giambatista et al. (2010). Sin embargo, estos autores no trabajaron con potenciales intermedios entre -0,5 y -1MPa. Estos resultados de menor germinación a mayor estrés concuerdan también con los obtenidos por Ruiz y Terenti (2012) para la germinación bajo estrés hídrico y salino de cuatro especies forrajeras introducidas. Para T.crinita encontramos una similitud con los resultados obtenidos por Ruiz y Terenti (2012) en Panicum coloratum, especie que disminuyó su CG a ~25% a partir de -1MPa. Brevedan et al. (2013) también encontraron menor porcentaje de germinación de Digitaria eriantha con la disminución de los potenciales de agua, a partir de -0,8 a -1,2 MPa (de 20,3 a 10,3%) en el primer año de estudio y a partir de -0,6 a -1,2MPa (de 60,7 a 12%) en el segundo año.

La variable germinación respecto del testigo siguió la misma dinámica en todas las poblaciones que la descripta anteriormente para la germinación y su tasa. Por lo tanto, Santa Rosa y Parque Luro fueron superiores a las demás poblaciones también en esta variable. En un estudio de capacidad germinativa de T. crinita bajo condiciones de estrés salino de Ordinola Agüero et al. (2012), realizado con las mismas poblaciones de Santa Rosa y Chacharramendi, se encontró como resultado la superioridad de la primera, para variables similares a las evaluadas en este trabajo.

El tiempo medio de germinación, previo a la emergencia de la radícula, se prolongó a medida que los potenciales osmóticos disminuían, lo cual se tradujo en menor o nula capacidad de germinación a mayor nivel de estrés. Este comportamiento también fue documentado por Ruiz y Terenti (2012) para la velocidad de germinación y porcentaje final de germinación de semillas de gramíneas forrajeras. Con un nivel medio de estrés de -0,5MPa la población de Catamarca resultó ser la más sensible al estrés, demorando más de 20 días en germinar, a diferencia de las demás poblaciones que tardaron no más de 15 días en hacerlo. A -0,8MPa las poblaciones de Santa Rosa y Mendoza fueron superiores ya que mantuvieron el TMG ocurrido a -0,5MPa. Finalmente, a -1MPa fueron éstas mismas poblaciones y la de Parque Luro las únicas que presentaron germinación.

El tratamiento de recuperación demostró que el mayor porcentaje de espiguillas logró germinar, por lo que se infiere que no fueron afectadas por la imbibición con polietilenglicol 6000, ya que el mismo es un compuesto inerte y no tóxico según González et al., 2005. A potencial osmótico de -0,8MPa la germinación en general fue baja concordando con la mayor cantidad de espiguillas llevadas a recuperación con agua destilada, las cuales germinaron pasado el estrés. La población de Parque Luro fue la que mejor germinación (29%) y recuperación (69%) de espiguillas presentó con el potencial osmótico más bajo (-1MPa). La respuesta de Santa Rosa fue similar, cuya germinación fue del 20 % y su recuperación, 52%. Resultados similares con buena recuperación de espiguillas de la especie de interés pasado el estrés salino, se obtuvieron en el estudio de Ordinola Agüero et al. (2012) mencionado anteriormente.

En la segunda parte del estudio, sobre crecimiento inicial de plantas en condiciones semicontroladas de invernáculo, la población del ecotono Caldenal-Monte Occidental, proveniente de Chacharramendi, presentó el mayor contenido relativo de agua, superando el 50% en condiciones de sequía, si bien no hubo diferencias significativas con las demás poblaciones para esta variable. En un estudio realizado con otra especie del pastizal natural del Caldenal, Poa ligularis, se registraron valores de CRA menores a 40% para plantas sometidas a estrés hídrico (Sáenz, 2003). Esta es una diferencia esperable dado que T. crinita es una planta C4, por lo tanto es más eficiente en el uso del agua, a diferencia de P. ligularis que es una planta C3.

Respecto a la tasa de crecimiento relativa no se encontró interacción entre las poblaciones y el tratamiento de estrés hídrico, lo que indica similar comportamiento entre poblaciones respecto al crecimiento individual de hojas. El valor máximo de crecimiento fue 0,02 cm.cm⁻¹.d-1 entre los 11 y 18 días desde la suspensión del riego. Éste se registró para las poblaciones de Catamarca y Mendoza bajo riego y para Mendoza y Parque Luro bajo tratamiento de sequía, si bien en este último tratamiento, se supone que aún quedaba agua en el suelo en ese período. A partir del día 25 la tasa de crecimiento en el tratamiento de sequía (0,01 cm.cm⁻¹.d⁻¹) fue significativamente menor que bajo riego, y las poblaciones tuvieron una respuesta similar entre ellas. Esto coincide con los resultados hallados por Flemmer y Distel (2002) para gramíneas perennes del Caldenal, quienes indicaron diferencias significativas en las tasas de crecimiento entre contenidos hídricos extremos (90-100% y 20-30%).

La variable peso seco de las hojas, arrojó los mayores valores para las poblaciones procedentes de La Rioja y Parque Luro (0,69g y 0,97g respectivamente) en condiciones normales de riego. Busso et al. (1998) demostraron que el peso seco de plantas de la herbácea Medicago minima también fue mayor en condiciones de riego, que en condiciones naturales de sequía, durante las 16 semanas posterior al trasplante a campo. En presencia de estrés hídrico, las poblaciones de T. crinita ya mencionadas no se destacaron de las demás, siendo el peso máximo de hoja 0,44g para Santa Rosa seguida por Parque Luro con 0,41g.

Para la variable peso seco de las raíces bajo riego, nuevamente las poblaciones de La Rioja y Parque Luro fueron las de mayor valor (0,16 g y 0,24g respectivamente). Para la misma variable en condiciones de sequía, la población del Caldenal proveniente de Santa Rosa, tuvo un valor mayor (0,22g) que sin estrés hídrico (0,12g), y a su vez similar a la de Parque Luro (0,19g). Una respuesta similar a esta, pero menos evidente se encontró en las poblaciones de Mendoza y Chacharramendi, en las cuales también se registró mayor peso de raíz bajo sequía que estando regadas. Ordinola Agüero et al. (2012) señalaron que la misma población de Santa Rosa presentó bajo condiciones de estrés salino (-1,2MPa) un mayor crecimiento de la raíz que la de Chacharramendi. Esta podría ser una adaptación al ambiente árido, tal que les permita alcanzar fuentes de agua gracias a un mayor sistema radical.

En cuanto a la relación peso seco de las hojas sequía/riego se destacaron las poblaciones de Catamarca, Santa Rosa y Mendoza (entre 1,01 y 1,15), las cuales coincidentemente tuvieron similar peso de hojas en cada uno de los tratamientos aplicados. Esto quiere decir que el estrés no afectó la producción de su parte aérea.

La relación peso seco de las raíces sequía/riego presentó resultados mayores a 1 (entre 1,3 y 1,8), para las poblaciones del Monte provenientes de Catamarca y Mendoza y del ecotono Caldenal-Monte Occidental y Caldenal, oriundas de Chacharramendi y Santa Rosa. Esto significa que los pesos secos de las raíces con estrés hídrico en los casos mencionados superaron los valores de la misma variable en condiciones de buena disponibilidad hídrica. Goldberg et al. (2011) sostienen que esta producción de mayor volumen de biomasa subterránea en condiciones de sequedad se debe a la necesidad de explorar el suelo en busca del recurso escaso; lo cual otorga a la planta la posibilidad de sobrevivir en un ambiente estresante.

Los resultados alcanzados para la variable relación entre los pesos secos de la raíz y la parte aérea de las plantas fueron significativamente mayores en el tratamiento de sequía, dado que la biomasa radical aumentó en dicha condición. Esto sugiere que T. crinita es una especie adaptada a condiciones de sequía, a las que sobrevive mediante cambios fisiológicos y funcionales que consisten en un esfuerzo destinado a encontrar el recurso imprescindible para el desarrollo de la planta, una vez establecida (Goldberg et al., 2011). También en el trabajo de Torres et al. (2013) se documentó que bajo condiciones de menor contenido hídrico del suelo, las gramíneas allí estudiadas mantuvieron el crecimiento radical continuo sin afectar el de la parte aérea de la planta.

Al final de la cosecha se registró un contenido hídrico en las macetas con riego y sin riego de 25% y 2% (p<0,05) respectivamente.

Si tenemos en cuenta las precipitaciones medias de las regiones de las que proviene cada una de las poblaciones de T. crinita evaluadas (C: 150mm hacia el este y 400mm al oeste, LR: 400mm, M: 245mm, Ch: 600 a 700mm, SR y PL: 700 a 800mm), vemos que las provenientes del Monte de Argentina debieran estar más adaptadas a condiciones adversas del ambiente, como es la baja disponibilidad hídrica. No obstante la información derivada del presente estudio respecto a sus características germinativas, permite sostener que las poblaciones de T. crinita procedentes de Santa Rosa y Parque Luro correspondientes a la región fitogeográfica del Caldenal, resultaron más tolerables al tratamiento de estrés aplicado. En cuanto al comportamiento en los estadios iniciales de emergencia y crecimiento, las poblaciones de Parque Luro y La Rioja (región fitogeográfica del Monte) demostraron mejores condiciones en su desarrollo.

Dado que la población de La Rioja se encuentra inscripta como un cultivar en la Ley Nacional de Semillas y Creaciones Fitogenéticas N° 20.247, es de interés recalcar los resultados obtenidos para la misma en el presente estudio. Se destacó con los mayores pesos secos de hoja y raíz en buena disponibilidad hídrica, al igual que la población de Parque Luro; y en caso de estrés no se destacó de las demás, siendo Santa Rosa la de mejor performance.

En este experimento se evaluaron las respuestas a una variable que es la del estrés hídrico. Sin embargo existen otras que pueden estar actuando y que los resultados de este ensayo no las detecten. Las diferentes poblaciones provienen de lugares totalmente distintos donde el ambiente ha operado sobre las simientes de manera muy diversa. Por ejemplo: Las presiones del estrés hídrico ambiental, o de la historia de pastoreo pueden afectar las características genéticas inherentes a las cariopses de cada población. Esos efectos pueden tener influencia en la respuesta de esas cariopses. Considerando esto, pruebas comparativas realizadas con poblaciones de ambientes más similares pueden brindar mayor información.

Conclusión

De los datos obtenidos se concluye que es correcto aceptar la hipótesis planteada. Es decir que, de acuerdo a la amplia distribución de T. crinita, el estrés hídrico afecta de manera diferencial las distintas poblaciones de la especie, procedentes del Caldenal, Monte y ecotono Caldenal-Monte Occidental de Argentina. Este tipo de estudios debe ser considerado de importancia a la hora de tomar decisiones respecto a la recuperación o restauración de pastizales naturales, siendo necesaria la selección de especies y genotipos con mejor rendimiento ante condiciones estresantes del ambiente.

Las poblaciones del Caldenal, de Parque Luro y Santa Rosa, fueron superiores a las demás, en lo que respecta a la germinación de sus semillas en un medio estresante con deficiencia hídrica. De ambas poblaciones es destacable que, en el mayor nivel de estrés, su capacidad de germinación fue siempre superior, y su tiempo medio de germinación apenas superó el doble del tiempo medio de germinación con buena disponibilidad hídrica.

Las poblaciones de Parque Luro y la Rioja fueron superiores en crecimiento de hoja y raíz sin estrés pero, con estrés hídrico, ambas poblaciones del Caldenal, Parque Luro y Santa Rosa, fueron las de mejor performance demostrando estar mejor adaptados a la situación que fueron expuestas.

Por último sostenemos que las poblaciones de La Pampa, provenientes de Santa Rosa y Parque Luro, podrían ser seleccionadas para experimentar prácticas de manejo tendientes a mejorar los pastizales naturales degradados.

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Vita

Débora Y. Kloster nació el 3 de Abril de 1990 en la localidad de Macachín, provincia de La Pampa. Finalizó sus estudios secundarios en Instituto Agrotécnico Alpachiri de la localidad homónima. Llevó a cabo sus estudios universitarios en la Universidad Nacional de La Pampa donde se graduó de Ingeniera en Recursos Naturales y Medio Ambiente, entre marzo de 2008 y octubre de 2015.