Biología de las Semillas y de las Plántulas

La mayoría de las hortalizas comienzan sus vidas como semillas.
Biología de las Semillas y de las Plántulas - Articles
Biología de las Semillas y de las Plántulas

Photo: U.S. Department of Agriculture, Flickr.com (CC BY 2.0)

Las semillas de ciertos cultivos, como los tomates, los chiles y el brócoli generalmente se plantan en bandejas de invernaderos para que las plántulas puedan ser trasplantadas después directamente al campo. Otros cultivos, tales como el maíz dulce, los frijoles y los chícharos generalmente se establecen plantando las semillas directamente en el campo. Es crítico conocer como germinan y crecen las semillas y se desarrollan en plántulas sanas para establecer un cultivo exitoso. Este es un resumen de la biología de las semillas y de las plántulas y las recomendaciones para producir plántulas sanas.

Como escoger la semilla apropiada

Pocas decisiones son más importantes para una producción de hortalizas exitosa que la selección de una semilla apropiada. Las semillas deben ser de alta calidad, limpias y compradas de una compañía de semillas acreditada. Ponga atención al escoger las variedades que se adapten muy bien al área y que sean las de preferencia de los consumidores locales. Con muy pocas excepciones, es un requisito que los productores orgánicos certificados usen únicamente semillas y plántulas certificadas como orgánicas.

Las semillas necesitan un ambiente apropiado para germinar

Todas las semillas bien desarrolladas contienen un embrión y en la mayoría de las especies de plantas una reserva de alimentos envuelta en una cutícula que cubre la semilla. Las semillas generalmente "se despiertan" y germinan bien cuando el suelo esta húmedo y las condiciones de temperatura son favorables para que ellas puedan crecer. Pero no todas las semillas tienen los mismos requisitos de germinación, por lo que es importante conocer qué es lo que cada tipo de semilla necesita.

La temperatura, la humedad, el oxígeno y las condiciones de luz deben ser adecuados para que las semillas germinen. Todas las semillas tienen rangos de temperaturas óptimas (perfectas o excelentes) para su germinación (Tabla 1). La temperatura mínima es la temperatura más baja requerida para que las semillas puedan germinar eficazmente. La máxima es la temperatura más alta en la que pueden germinar correctamente. Cualquier temperatura sobre o por debajo de estas puede dañar o hacer que las semillas se vuelvan al estado de descanso. Cuando las temperaturas son óptimas (excelentes) la germinación es rápida y uniforme.

Todas las semillas necesitan una humedad adecuada y oxígeno para germinar. Es muy importante que haya un buen contacto entre la semilla y el suelo. Para plantar directamente en el suelo se recomienda un almácigo con un suelo de textura fina que no se compacte mucho. Para los almácigos de invernadero el medio de cultivo debe ser sin tierra, pero húmedo y esponjoso. El suelo o el medio de cultivo deben tener suficiente humedad para que las semillas puedan absorber el agua para comenzar el proceso de germinación. Pero si el suelo o el medio de cultivo están muy húmedos o muy compactos, no habrá suficiente oxigeno alrededor de las semillas para que estas "respiren". Como cualquier otro organismo vivo las semillas también necesitan oxígeno para respirar, y el oxígeno viene del aire que circula en el suelo cuando no es compacto o demasiado húmedo.

No todas las semillas tienen los mismos requisitos de luz. La mayoría de las semillas germinan mejor bajo condiciones de oscuridad y la luz puede impedir su germinación. Sin embargo, algunas otras necesitan luz para germinar. Pero una vez que las semillas han germinado y han brotado del suelo o del medio de cultivo como plántulas, todas necesitan de la luz del sol para crecer. La Tabla 1 muestra las temperaturas óptimas para la germinación de las hortalizas más comunes.

Tabla 1. Condiciones de temperaturas óptimas del suelo para la germinación de hortalizas

Cultivo de hortalizasMínima (°F)Rango Optimo (°F)Optima (°F)Máxima (°F)
Remolacha4050-858585
Frijol6060-858095
Repollo4045-9585100
Coliflor4045-8580100
Apio4060-707085
Acelga4050-858595
Pepino6060-9595105
Berenjena6075-908595
Lechuga3540-807585
Melones6075-9590100
Cebollas3550-957595
Perejil4050-857590
Guisantes o chícharos4040-757585
Chiles6065-958595
Calabaza6070-9090100
Espinaca3545-757085
Calabaza/Calabacín6070-9595100
Maíz Dulce5060-9595105
Tomate5070-958595

Pasos para el desarrollo de las semillas a plántulas

Cuando una semilla que no está mojada hace contacto con el suelo húmedo o con el medio de cultivo comienza a absorber agua. Cuando la cutícula de la semilla se abre, la raíz es la primera en emerger o salir de la semilla. Al crecer, la planta se ancla en el suelo y comienza a absorber agua por medio de la raíz. Cuando la raíz absorbe el agua, el tallo comienza a emerger o salir de la semilla.

La mayoría de las verduras u hortalizas que cultivamos son dicotiledóneas. Las semillas de dicotiledóneas tienen dos hojas en el tallo que emerge o sale de las semillas que germinan. Los tomates, los chiles, los repollos, las remolachas, los frijoles, los pepinos y las calabazas o calabacines son plantas dicotiledóneas.

Unas pocas hortalizas son plantas monocotiledóneas, incluyendo el maíz dulce, las cebollas y los espárragos. Cuando sale el tallo en las monocotiledóneas tienen una sola hoja en la semilla. Una vez que el tallo emerge del suelo o del medio de cultivo ya sea con dos hojas o con una hoja a estas plantas que acaban de emerger se les llama plántulas. En este estado las plántulas están muy frágiles y vulnerables a las enfermedades y a los estreses del medio ambiente tales como a las altas temperaturas y a la sequía. Por estas causas tenemos que asegurarnos que las condiciones de crecimiento para estas plántulas sean óptimas para que puedan tener un crecimiento rápido y uniforme.

Manejo de una germinación y un desarrollo óptimos de las plántulas

Prueba de germinación en semillas almacenadas

Raramente fallan de germinar las semillas compradas dentro del año antes de ser plantadas. Sin embargo, las semillas generalmente se almacenan de un año a otro y si se almacenan incorrectamente o por demasiados años, pueden perder vigor y pueden germinar mal al ser plantadas. Existe una prueba muy simple de germinación que puede determinar si las semillas almacenadas son viables (están vivas). La prueba consiste en sacar una muestra de por lo menos 25 de las semillas almacenadas y envolverlas suavemente en una toalla de papel húmeda pero no empapada. Por cinco a diez días mantenga la toalla de papel húmeda pero siempre sin empaparla. Después de pasados esos días, desenvuelva la toalla de papel y cuente cuantas semillas han germinado. Si solamente menos del 85 al 90% de las semillas han germinado, es mejor descartar o tirar el resto de las semillas almacenadas y comprar nuevas semillas.

Una germinación uniforme

Sabemos que las semillas necesitan condiciones apropiadas para germinar rápidamente. Ya sea que las semillas se planten en bandejas en los invernaderos o directamente en el campo, la meta es de que todas las semillas germinen al mismo tiempo o cerca del mismo tiempo y que crezcan a la misma velocidad. Una bandeja de trasplantes uniformes es más fácil de manejar y le llevará a obtener una mejor cosecha. Una germinación dispareja debido a un crecimiento lento, a diferencias de humedad en el suelo o en las temperaturas, o a diferencias en la profundidad al plantar las semillas puede resultar en plántulas de diferentes tamaños. Especialmente estas diferencias de tamaños, pueden causarle problemas cuando trasplante las bandejas de plántulas; la mitad está lista para trasplantarse directamente al suelo y la otra mitad está demasiado chica, con las raíces enrolladas que no salen fácilmente de sus celdas.

En el invernadero una manera de conseguir una germinación rápida y uniforme es usando las esteras (petates) de germinación por debajo de las bandejas. Estas esteras le permiten establecer la temperatura de acuerdo a los requisitos de las semillas. Por ejemplo, los chiles germinarán a los 8 días a una temperatura de 86 grados Fahrenheit; pero les tomara más de 13 días para germinar con una temperatura de 58 grados Fahrenheit. Asegúrese de proveerle las temperaturas óptimas a sus cultivos (Vea la Tabla 1). Si les provee una buena circulación de oxígeno a sus plántulas durante la germinación y al comenzar a crecer les ayudará a controlar las enfermedades durante esta primera etapa de su crecimiento.

No podemos controlar las condiciones del campo como lo podemos hacer dentro de los invernaderos, pero aún podemos tomar medidas para asegurarnos que las semillas plantadas directamente en el campo germinen uniformemente. Una cama de suelo de textura fina le provee buenas condiciones de crecimiento a las semillas, un buen contacto entre suelo y semilla y la habilidad de plantarlas a una profundidad uniforme. Si se plantan cuando las temperaturas del suelo están casi óptimas acelerará la germinación y la emergencia de las plántulas. A veces con la prisa de sembrar en la primavera, las semillas se siembran en suelos que aun están muy fríos. Esto puede resultar en una germinación lenta, plántulas débiles y enfermizas y aun en su muerte. Es mucho mejor retrasar la siembra hasta que los suelos se hayan calentado.

Desarrollo de las plántulas

La temperatura óptima para el crecimiento de las plántulas puede ser diferente de la temperatura óptima para la germinación. La Tabla 2 le muestra el rango de temperaturas del día y de la noche que son mejores para el crecimiento de las plántulas en un invernadero donde se pueden controlar las temperaturas. Las temperaturas más bajas generalmente causan que el crecimiento de las plántulas sea más lento y las temperaturas más altas lo hacen más rápido.

Todas las plántulas necesitan bastante luz para crecer. Si los niveles de luz son bajos o si las plántulas están muy amontonadas, los tallos se alargan mucho porque las plantas buscan más luz lo que resulta en trasplantes débiles y alargados. Si los niveles de luz son bajos en los invernaderos considere agregar luces suplementarias para tener un mejor nivel de luz para las plántulas.

Tabla 2. Temperatura y tiempo requerido para el crecimiento de trasplantes para el campo

Cultivo de hortalizasDía (°FNoche (°F)Tiempo (semanas)
Brocoli60-7050-605-7
Repollo60-7050-605-7
Coliflor60-7050-605-7
Apio65-7560-6510-12
Pepino70-7560-653-4
Berenjena70-8065-706-8
Lechuga55-6550-555-7
Melones70-8065-703-4
Cebolla60-6555-6010-12
Chiles65-7560-656-8
Calabaza/Calabacín70-7560-653-4
Tomates65-7560-655-7

Maduración de las plántulas y aclimatación

El tiempo que necesitan las plántulas para crecer en el invernadero antes de que estén listas para trasplantar al campo varía de cultivo a cultivo. Las plántulas de los tomates y de los chiles pueden tardar entre cinco a siete semanas para producir, mientras que los pepinos y las calabazas están listas para ser trasplantadas después de tres o cuatro semanas en el invernadero. Pero todos los cultivos necesitan un periodo de aclimatación antes de trasplantarlos del invernadero al campo o se dañarán por las condiciones adversas. Para aclimatar las plántulas, se exponen gradualmente a las condiciones que tendrán directamente en el campo. La mayoría de los trasplantes pueden aclimatarse reduciéndoles gradualmente la temperatura en el invernadero y/o reduciéndoles el riego. Las plántulas van a mostrar ciertas señales de marchitamiento, pero no las deje que se marchiten demasiado. Después de uno o dos días, si el clima lo permite, coloque las bandejas fuera de los invernaderos por cinco a siete días antes de plantarlas. Si está demasiado caliente y soleado, póngales una sombra o en un lugar sombreado por los primeros dos días. Las plántulas que son aclimatadas de esta manera, estarán en mejor condición de aguantar el trasplante y de continuar creciendo sin interrupción directamente en el campo.

References:

Mid-Atlantic Commercial Vegetable Production Recommendations 

DuPont, T. 2012. Seed and Seedling Biology . Penn State Extension Start Farming.

Translated into Spanish by Anamaria Gomez Rodas.

Authors

Commercial Horticulture Vegetable and Small Fruit Greenhouse Ornamentals Grapes FSMA and GAPs

More by Lee Stivers