es Osmoconditioning of Zea mays Seeds with Plant Extracts to Increase Vigor in Establishment
Abstract
Given the cultural and economic importance for Mexico of maize cultivation, and the effects on germination and initial development caused by weeds, phytopathogens and adverse environmental conditions, the objective of this research was to evaluate the effect of osmoconditioning of maize seeds on germination and initial development. Two tests were carried out; in the first one, the effect of three plant extracts was studied: Cinnamomum zeylanicum, Azadirachta indica and Zingiber officinale; sodium bicarbonate and lean biofertilizer. The first with eleven treatments in a completely randomized design, in which the emergence speed and the germination percentage were quantified. In the second test, nine treatments were studied, which consisted of the concentrations that allowed germination in the first test; as variables, height, weight of total fresh and dry matter, and root volume were quantified. Local seeds from Chiapas were used. Sowing was carried out in a green house in sterile sand. The seeds treated with sodium bicarbonate and C. zeylanicum 10% (V:V) had higher emergence speed; the sodium bicarbonate treatment (30 g/L) favored germination and together with the treatments C. zeylanicum at 10% (V:V) A. indica at 20% (V:V) and Z. officinale at 30% (V:V) registered the highest values of fresh root weight, fresh and dry weight of aerial biomass, also stimulated aerial growth 56% with respect to the control treatment (p <0.05). The plant extracts of C. zeylanicum, A. indica and Z. officinale at low concentrations stimulate root and aerial growth, and inhibit the growth of phytopathogenic fungi on seeds and roots when sowing, while at concentrations of 100% they inhibit the germination of Z. mayz seeds.
Keywords
Imbibition, allelopathy, plant extracts, germination, Imhibition rate
References
Alzugaray, D. & Rose, R. (2004). Efecto del volumen radicular y la tasa de fertilización sobre el comportamiento en terreno de plantas de pino Oregón (Pseudotsuga menziesii) producidas con el método 1+1. Bosque, 25(1), 17-33.
An, M. (2005). Modelado matemático de la relación dosis-respuesta (Hormesis) en la alelopatía y su aplicación. Nonlinearity in Biology, Toxicología y Medicina, 3(1), 153–172.
Aschan, G. & Pfanz, H. (2003). Non-Foliar Photosynthesis. A Strategy of Additional Carbon Acquisition. Flora, 198(2), 81-97.
Blanco, Y., Afifi, M. & Swanton, C. (2015). Efecto de la calidad de la luz en el cultivo del maíz: una herramienta para el manejo de plantas arvenses. Cultivos Tropicales, 36(2), 62-71.
Can-Chulim, E., Cruz, H., Ortega, E., Sánchez, A., Madueño, J. & Mancilla, O. (2017). Respuesta de Phaseolus vulgaris a la salinidad generada por NaCl, Na2SO4 y NaHCO3. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 8(6), 1287-1300.
Carr, A., Elósegui, O. & Vel, N. (2003). Aislamiento, caracterización morfológica y fisiológica del hongo entomopatógeno Paecelomices fumosoroseus (Wize) Broum y Smith. Fitosanidad, 7(3), 1-7.
Córdoba, D., Vargas, J., López, J. & Muñoz, A. (2011). Crecimiento de la raíz en plantas jóvenes de Pinus pinceana Gordon en respuesta a la humedad del suelo. Agrociencia, 45(4), 493-506.
Falkowski, T., Chankin, A., Diemont, S. & Pedian, R. (2019). Más que solo maíz y calorías: una evaluación integral del rendimiento y el contenido nutricional de una milpa maya lacandona tradicional. Seguridad Alimentaria, 11(1), 389-404. https://doi.org/10.1007/s12571-019-00901-6.
Fernández, R., Morales, L. & Gálvez, M. (2013). Importancia de los maíces nativos de México en la dieta nacional. Una revisión indispensable. Revista Mexicana de Fitotecnia, 36(3-A), 275–283.
Gómez, S., Martínez, C., Carbajal, Y., Martínez, A., Calderón, M., Villalobos, M. & Waliszewski, S. (2013). Riesgo genotóxico por la exposición ocupacional a plaguicidas en américa latina. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 29(1), 159-180.
Guedes, C., Melo De Souza, C., De Morais, V., Alves De Carvalho, G., De Paiva, F. (2002). Efeitos de extratos aquosos de tiririca sobre a germinação de alface, pimentão e jiló e sobre a divisão celular na radícula de alface. Ceres, 49(1), 1-11.
Joya-Dávila, G., Ramírez, S., López, O. & Alvarado, A. (2015). Efecto antifúngico de hidrodestilados de Zingiber officinale Roscoe sobre Moniliophthora roreri (Cif&Par). Ciencia y Agricultura, 12(2), 21-29.
Labrada, R., Caseley, J. & Parker, C. (1996). Capítulo 3: Dinámica y complejidad de la competencia de malezas. En Manejo de malezas para países en desarrollo. Estudio FAO Producción y Protección Vegetal-120. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. http://www.fao.org/docrep/T1147S/t1147s07.htm#.
Laynez, J. & Méndez, J. (2007). Efectos de extractos acuosos de la maleza Cyperus rotundus L. (Cyperaceae) sobre la germinación de semillas y crecimiento de plántulas de maíz (Zea mays L.) cv. Pioneer 3031. Revista Peruana de Biología, 14(1), 511–517.
López, O., Ramírez, S., Espinosa, S., Moreno, J., Ruiz, C., Fuentes, J. & Ruíz, J. (2015). Manejo agroecológico de la nutrición en el cultivo del cacao. Universidad Autónoma de Chiapas. https://espacioimasd.unach.mx/ libro/num7/Manejo_agroecologico_de_la_nutricion_en_el_cultivo_del_cacao.pdf
Martínez, J., Virgen, J., Peña, M. & Romero, A. (2010). Índice de velocidad de emergencia en líneas de maíz. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 1(3), 289-304.
Méndez, J., Merazo, J. & Montaño, N. (2008). Relación entre la tasa de imbibición y el porcentaje de germinación en semillas de maíz (Zea mays L.), caraota (Phaseoulus vulgaris L.) y quinchoncho (Cajanum cajan (L.) Mill). Revista UDO Agrícola, 8(1), 61-66.
Ochoa, L. (2014). Preparados minerales en el manejo orgánico de la Moniliasis (Moniliophthora roreri (Cif. y Par.) Evans et al.) de Theobroma cacao L. En el municipio de Tecpatán, Chiapas, México. (Tesis de Maestría). Universidad Autónoma de Chiapas. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México.
Pimentel, I., Juárez, G., Gracia, C., Andressa, S. & De Azevedo, J. (2016). Incidencia de hongos endofíticos y ocurrencia de Beauveria y Paecilomyces en maíz (Zea mays L.) Bajo condiciones de campo e invernadero. Revista Asiática de Microbiología, Biotecnología y Medio Ambiente, 18(1), 47-53.
Ramírez, S. (2008). Extractos vegetales para el manejo orgánico de la mancha negra (Phytophthora palmivora) del cacao (Theobroma cacao). (Tesis Maestría). Universidad Autónoma de Chiapas. Tapachula, Chiapas, México.
Ramírez, S. (2013). Efectividad de extractos vegetales para el manejo de la moniliasis del cacao (Moniliophthora roreri) del cacao (Theobroma cacao). (Tesis Doctorado). Universidad Nacional de Costa Rica. Heredia, Alajuela, Costa Rica.
Ramírez, S., López, O., Espinosa, S. & Wong, A. (2016). Actividad antifúngica de hidrodestilados y aceites sobre Alternaria solani, Fusarium oxysporum, Colletotrichum gloesporioides. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 7(8), 1879-1891.
Ranal, M. & Santana, D. (2006). How and Why to Measure the Germination Process. Revista Brasileña de Botánica, 29(1), 1-11.
Sánchez, V. & Juárez, J. (2019). El ciclo celular durante la germinación. En Un viaje alrededor de la semilla (p. 153). Prensas de Ciencias.
Santana, F., Trueba, S., Villafuerte, A., Vera, W., Bravo, C. & Bravo, R. (2020). Evaluación de la selectividad del herbicida pledge, en mezcla con preemergentes en el cultivo de maíz (Zea mays L). Revista Ciencia e Investigación, 5(1), 75-89. https://doi.org/10.5281/zenodo.3608176.
Tamayo, L., Ramírez, S., López, O., Quiroga, R. & Espinosa, S. (2016). Extractos por destilación de Origanum vulgare, Tradescantia spathacea y Zingiber officinale para el manejo de Moniliophthora roreri de Theobroma cacao. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 7(5), 1065-1076.
Tucuch, C., Alcántar, G., Volke, V., Salinas, Y., Trejo, L. & Larqué, A. (2016). Efecto del ácido salicílico sobre el crecimiento de raíz de plántulas de maíz. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 7(3), 709-716.
Tunqui, C., Figueroa, A., Tejada, G. & Cjuro, I. (2018). Evaluación de las características del destilado alcohólico de anís verde (Pimpinella anisum L.) obtenido por destilación simple. Revista de la Sociedad Química del Perú, 84(4), 415-427.
Valle, R., Covarrubias, J., Ramírez, J., Aguirre, C., Iturriaga, G. & Raya, J. (2017). Osmoacondicionamiento de semilla de maíz pigmentado (Zea mays L.) Bofo y Celaya. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 8(5), 1073-1086.