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FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

‘’EVALUACIÓN DE LA GERMINACIÓN DE SEMILLAS DEL MAIZ MORADO EN DIFERENTES TIPOS DE SOLUCIONES DE CONCENTRACIÓN SALINA’’

Autores: Aguilar Jara, Isaac Jefferson Armutt Villanueva, Michael Roberth Calderón Hurtado, Adreana Shulez Casimiro Paucar, Katherine Sharon Huerta Trejo, Jean Piero

Asesor: Alberto Santiago, Palacios Miñano

Lima-Perú 2018

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1. Introducción: El maíz morado es un tipo de maíz (Zea mays), de la familia de las gramíneas. Existen diferentes variedades de maíz morado todas derivadas de una línea más ancestral denominada "Kculli" aún cultivada en Perú, Bolivia y Argentina. Su color se debe a las antocianinas, un pigmento hidrosoluble y natural que se encuentra también en el arándano, la cereza, la frambuesa, el repollo morado. Se conoce un gran número de variedades de maíz morado que se diferencian por la forma y tamaño de las mazorcas, por el número de hileras por mazorca y por el color del pericarpio (parte exterior) de los granos.  

   

Morado Canteño: Variedad nativa, altura de 1.8 a 2.5 m, floración a los 110-125 días. Morado Mejorado: Derivados de Caraz PVM-581 para siembra en sierra media, PVM-582 para costa central, altura cercana a los 2m, precocidad de floración masculina, 90 a 100 días. Morado Caraz: Usado para siembra en sierra. Arequipeño (var. Tradicional): Color de tusa no es intenso, presenta mucha variabilidad puede ser mejorado, es más precoz que los anteriores. Cuzco Morado, tardío, granos grandes dispuestos en mazorcas de hileras bien definidos. Negro de Junín: En la sierra centro y sur llegando hasta Arequipa.

El objetivo de este proyecto es evaluar la germinación de la semilla de maíz morado en diferentes soluciones de concentración salina y con ello medir el tiempo de germinación de la semilla que está distribuido en 4 muestras de las cuales la 2° (10 g) y 3° muestra (50 g) contienen altos concentraciones de cloruro de sodio(sal). El maíz morado crece en los valles de los Andes peruanos. Las zonas de siembra son entre 1200 - 4000 msnm. La densidad de siembra es de 8200 plantas/ha. En el periodo vegetativo se cosechan a los 40 a 50 días después de la floración (90 a 140 días antes). Se prefieren los suelos profundos de textura franca a franco - arcilloso que retenga la mayor cantidad de humedad, los excesos de la última son adversos a la acumulación de pigmentos en la mazorca, no debe haber problemas de drenaje, se cultiva en la Sierra entre los meses de agosto a octubre y en la Costa entre abril y setiembre. Algunas variedades se han adaptado al clima cambiante de la Costa.

2. Objetivos: I.

Objetivo General:  Evaluar la germinación de semillas del maíz morado en diferentes tipos de soluciones de concentración salina’’

II.

Objetivos Específicos: 

Analizar los efectos de la variación de diferentes tipos de soluciones en la germinación del maíz morado.



Demostrar los efectos negativos que tiene la sal para el proceso de germinación de las semillas del maíz morado.



Estimar el tiempo de germinación de la semilla del maíz morado que está distribuido en las diferentes soluciones.

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3. Metodología: En el proceso experimental de la investigación se hizo uso de los siguientes materiales: -

4 Tapers de tecnopor #11 1 Papel toalla 1 Hoja bond impresa con cuadrados de 10x10 cm 1 Plumón 1Tijera 4 Botellas de un 1 Lt 400 Semillas de maíz morado 100 gr de Cloruro de sodio 1 Balanza analítica Agua destilada 2 Lt Agua de grifo 1 Lt

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Método:

Este proyecto experimental consistió en utilizar 4 métodos para analizar la germinación salina con semillas de maíz morado. Fue necesario diseñar un sistema de macetas(contenedores) hechos de los tapers de tecnopor, para así evaluar la germinación de las semillas en las soluciones de agua potable, agua destilada, agua destilada con 10% en sal y agua destilada con 50% en sal; estudiando el por qué la sal afecta su germinación. A continuación, se explicará el proceso de cada experimento realizado:

Diseño de los contenedores: Se adquirieron 4 tapers de tecnopor #11 que nos servirían como maceta o contendor de las semillas de maíz morado y también del agua. Para ello se procedió a cortar un taper en dos, separando ambas tapas. Seguidamente se midió una hoja de papel toalla con el taper, para saber si encajaba; luego teniendo una hoja impresa con 100 cuadraditos, que serviría como parcela, se colocó una hoja de papel toalla encima y apoyándonos con un plumón se procedió a hacer puntos en el centro de cada cuadrado, marcando el lugar que ocuparía cada una de las semillas.

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Caso 1: Germinación con solución de agua desionizada Después de armar el primer contenedor, se pasó a elegir 100 de las mejores semillas de maíz morado, que no estuvieran picadas, secas o tuvieran algún tipo de hongo. Luego de la selección de las semillas, se pasó a colocar cada semilla en los puntos dibujados en el papel toalla, para así asegurarnos que tengan una distancia de separación. El siguiente paso fue agregar 250 ml de agua de destilada (agua libre de compuestos dañinos) en el contenedor de abajo de ésta forma el papel toalla conectaría el agua destilada con las semillas del contenedor superior, guardando los 750 ml restantes para cuando se agote la primera. Para obtener mejores resultados, se mantuvo el experimento en un lugar donde no le dé el sol directamente, para evitar que se evapore el agua. El proceso tuvo una duración de 4 semanas al igual que la primera; se mantuvo el control de germinación por día y a la vez se verificó que el contenedor siempre tenga agua suficiente.

Caso 2: Germinación con solución de agua desionizada 10% en sal Se procedió a armar el segundo contenedor, se continuó con el proceso de selección de las mejores semillas de maíz morado, para asegurarnos el desarrollo correcto del crecimiento. Luego de la selección de las semillas, se pasó a colocar cada semilla (100) en los puntos dibujados en el papel toalla, procurando que estén separados por igual distancia. El siguiente paso fue pesar 100 gr de sal en la balanza del laboratorio y separarlo en dos porciones de 10% y 50%, así se usó 10 gramos de cloruro de sodio y se lo disolvió con 1 Lt de agua destilada. Esta solución fue vertida en su cuarta parte sobre el contenedor de abajo de ésta forma el papel toalla conectaría la solución salina con las semillas del contenedor superior. Para obtener mejores resultados, se mantuvo el experimento en un lugar donde no le dé el sol directamente, para evitar que se evapore el agua. El proceso tuvo una duración de 4 semanas al igual que los demás experimentos; se mantuvo el control de germinación por día y a la vez se verificó que el contenedor siempre tenga agua suficiente.

Caso 3: Germinación con solución de agua desionizada 50% en sal Se procedió a armar el tercer contenedor, se continuó con el proceso de selección de las mejores semillas de maíz morado, para asegurarnos el desarrollo correcto del crecimiento. Luego de la selección de las semillas, se pasó a colocar cada semilla (100) en los puntos dibujados en el papel toalla, procurando que estén separados por igual distancia. El siguiente paso fue disolver 50 gramos de cloruro de sodio (pesado en la balanza analítica) con 1 Lt de agua destilada. Esta solución fue vertida en su cuarta parte sobre el contenedor de abajo de ésta forma el papel toalla conectaría la solución salina con las semillas del contenedor superior. Al igual que los demás casos, se mantuvo en un lugar fresco. El proceso tuvo una duración de 4 semanas paralelamente a los demás experimentos; se mantuvo el control de germinación por día, llevando una cuenta en una tabla diseñada por nosotros mismos.

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Caso 4: Germinación con solución de agua potable Se armó el último contenedor, luego se procedió a elegir las mejores semillas de maíz morado (100), que no estuvieran picadas, secas o tuvieran algún tipo de hongo. Luego de la selección de las semillas, se pasó a colocar cada semilla en los puntos dibujados en el papel toalla, para así asegurarnos que tengan una distancia de separación. El siguiente paso fue agregar 250 ml de agua potable (de los 1000 ml que se tenía) en el contenedor de abajo, de ésta forma el papel toalla conectaría el agua con las semillas del contenedor superior. Para obtener mejores resultados del proceso se evitó ponerlo al sol, por lo cual se puso el contenedor con las semillas en un lugar fresco alejado de la luz directa. El proceso duró 4 semanas, observando que las semillas siempre tuvieran agua suficiente para su crecimiento y llevando un recuento de las que germinaban por cada día que pasaba.

4. Resultados: Se muestran los gráficos realizados, para el análisis de cada caso

Agua Desionizada 12

Germinación

10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Dias Fig. 1 se muestra el análisis gráfico de la germinación de semillas de maíz morado en solución de agua desionizada por día transcurrido.

6

Agua desionizada con Cloruro de sodio al 10% 6 5

Germinacion

4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Dias Gráf.2 Se muestra el análisis gráfico de la germinación de semillas de maíz morado en solución de agua desionizada con 10gr de cloruro de sodio diluidos por día transcurrido.

Agua desionizada con Cloruro de sodio al 50% 3.5 3

Germinación

2.5 2

1.5 1 0.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Dias

Gráf.3 Se muestra el análisis gráfico de la germinación de semillas de maíz morado en solución de agua desionizada con 50gr de cloruro de sodio diluido, por día transcurrido.

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Agua Potable 12

Germinación

10 8 6 4 2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Dias Gráf.4 Se muestra el análisis gráfico de la germinación de semillas de maíz morado en solución de agua potable, por día transcurrido.

Cantidad de semillas germinadas/podridas 120

100 28

34

80

75

60

40

88

72

66

20 25 12 0 1

2 Germinadas

3

4

Podridas

Gráf.5 Se muestra los resultados de las semillas que germinaron y las que se hicieron putrefacción en el proceso experimental.

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5. Discusión: En este apartado se discuten los resultados obtenidos en la experiencia realizada, haciendo análisis de cada gráfico.

- Grafico 1 (Agua desionizada) Se puede observar que a partir del día 5 comienza el brote de las raíces de 8 semillas, al día siguiente el de 10 semillas (punto máximo del número de semillas registradas por día) luego se reduce presentando días nulos de germinación.

- Grafico 2 (Agua desionizada + NaCl al 10%) Se logra deducir que el día 7 empieza la germinación de tan solo 2 semillas (día del mínimo registro), llegando a su punto máximo el día 17 con 5 semillas luego se puede notar días nulos de germinación más notorios.

- Grafico 3 (Agua desionizada + NaCl al 50%) Se aprecia que el día 12 inicia la germinación registrando el mínimo número de semillas germinadas de todo el proyecto (solo 1 unidad), el día 18 registra lo máximo que pudo llegar esta muestra (3 semillas), se observan más días nulos que todas las muestras.

- Grafico 4 (Agua potable) Esta muestra presenta el inicio de la germinación el día 6 con 11 semillas (punto máximo) reduciéndose progresivamente, obtuvo pocos días nulos de germinación.

- Gráfico 5 (Cantidad de semillas germinadas/ podridas) En este gráfico se puede apreciar cúal fue el número de semillas que lograron germinar en cada uno de los procesos experimentales. Para el caso 1 más del 70% de las semillas lograron el echar raíces mientras 28 de ellas fueron deteriorándose y entrando en estado de putrefacción. Para el caso 2 solo el 25% de las semillas lograron germinar, ya que al estar expuesta al 10% de salinidad, se estresaron. Para el análisis de nuestro tercer caso, donde las semillas de maíz fueron expuestas a una concentración mayor de sal, se pudo observar que solo el 12% de la cantidad total logró germinar, mientras las demás fueron atacadas por hongos, mientras tanto en el caso 4, donde se usó agua potable 66 semillas de maíz morado lograron el propósito. Por análisis y observación se llega a determinar que a mayor presencia de sales, menor será la cantidad de semillas que logren germinar.

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6. Conclusión:



Respecto al uso de la solución de agua desionizada, se obtuvo mejor y mayor germinación debido a que el agua desionizada ha pasado por un proceso que le elimina los minerales y los productos químicos adicionados que se encuentran comúnmente en agua potable, volviéndole en un agua limpia y pura.



Se apreció menor germinación con el uso de agua potable comparado con el agua desionizada, debido a que el agua potable contiene aditivos químicos como, cloro o ablandadores, lo cual puede dañar la germinación.



Se apreció igual una buena cantidad de germinación con agua potable, teniendo en cuenta que el agua potable contiene sales, sino que no afecta a la germinación debido a que los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua quedando atrapados y envueltos en moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.



El uso excesivo de sal en la solución imposibilita la germinación de la semilla, debido a que la sal causa cambios en la presión osmótica de la solución, sacándole agua, deshidratándola; por lo cual no consigue romper el tegumento de la semilla y por tanto no germina, generalmente mueren.



Otro efecto negativo de la salinidad en la germinación, es que la semilla sufre de una condición conocida como efecto de sal o quemazón, haciendo que la semilla tenga menos humedad y obteniendo un índice mínimo de germinación.



Otro efecto negativo del exceso de sal en la solución, es que puede cambiar la composición química, dando desequilibrio nutricional y no convertir los químicos en azucares útiles, presentando la semilla síntoma de sequía.



Se percibió en la solución de sal un índice minino de germinación, debido a que se han adaptado a condiciones de alta salinidad.



Se dedujo que el mayor tiempo de germinación es de 17 días, con el uso del agua desionizada; seguido de 16 días, con el uso del agua potable; seguido de 12 días, con el uso del agua desionizada más 10% de sal y finalizando con el menor tiempo de germinación en 9 días, con en el uso del agua desionizada más 50% de sal.

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7. Referencias Bibliográficas: Blasutti, C., & Galiñanes, V. (2001). AgriScientia. Obtenido de Influencia del ambiente de seleccion sobre la germinación de semillas de maiz (ZEA MAYS L.) bajo estres hidrico.Relaciones entre caracteres de plántula con el rendimiento de campo: https://revistas.unc.edu.ar/index.php/agris/article/view/2955 Capote, A., & al, e. (s.f.). EFECTO DE LA SALINIDAD SOBRE LA GERMINACIÓN IN VITRO DE EMBRIONES INMADUROS DE MAIZ (ZEA MAYS L.). Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical (INIFAT), La Habana. Obtenido de http://www.actaf.co.cu/revistas/agrotecnia_05_2008/agrot20081/Embriones%20ma%EDz-AMELIA.pdf Lajas Casado, I., Maillo Aguado, G., & Perez Recalde, P. (2014). crecimiento de las plantas en diferentes condiciones. Obtenido de http://www.laanunciataikerketa.com/trabajos/crecimientoplantas/crecimientoplantas.pdf Mendez Natera, J. R., & Merazo Pinto, J. F. (1997). SABER. Obtenido de efecto de la salinidad sobre la germinacion de semillas de caraota y maiz morado bajo condiciones d laboratorio: http://ojs.udo.edu.ve/index.php/saber/article/view/957 Mendez Natera, J. R., Laynez Garsaball, J., & Mayz-Figueroa, J. (31 de 10 de 2007). Dialnet. Obtenido de Efecto de la salinidad del suelo sobre la germinación de semilla de maiz de diferentes pesos en el oriente venezolano: file:///C:/Users/pc/Downloads/DialnetEfectoDeLaSalinidadDelSueloSobreLaGerminacionDeSem-5002442.pdf Nicasio Arzeta, S., Sanchez Coronado, E., Orozco Segovia, A., & Gamboa de buen, A. (03 de 2011). Scielo. Obtenido de Efecto del preacondicionamiento y el sustrato salino en la germinación y crecimiento de plántulas de maíz (Zea mays) raza chalqueño: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S140531952011000200005&script=sci_arttext&tlng=pt Lamz Piedra, A. &. (2013). La salinidad como problema en la agricultura: la mejora vegetal una solución inmediata. Cultrop vol.34, pág 31- 42. La Habana. Obtenido de http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S025859362013000400005&script=sci_arttext&tlng=pt Tucuch-Haas, C. &.-G.-M.-T.-H.-S. (2017). Aspersión foliar de ácido salicílico incrementa la concentración de fenoles en el grano de maíz. Revista Fitotecnia Mexicana, 40 (2), 235-238. . Obtenido de http://www.redalyc.org/html/610/61051413015/ Reinoso Acaro, M., & Yanangómez Agila, L. V. (05 de sep de 2018). Evaluación del requerimiento hídrico del cultivo de maíz morado (Zea mays L.) en la parroquia Malacatos sector San José. Loja. Obtenido de http://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/21176

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8. Anexos: Se muestra las evidencias fotográficas y anotaciones de la experiencia realizada en el proceso de germinación salina en la especie de maíz morado.

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Colocación de las semillas de maíz morado en hileras de 10x10

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Muestra de resultados de la germinación del maíz morado con agua desionizada

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Muestra de resultados de la germinación del maíz morado con agua desionizada con 10% en sal

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Muestra de resultados de la germinación del maíz morado con agua desionizada con 50% en sal

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 Agua Desionizada

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 Agua desionizada 10% y 50% en sal

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 Agua Potable

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