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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

Rangos de conductividad eléctrica en semilla de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.)

utilizando el equipo SAD 9000-S

Trabajo de Titulación presentado como requisito previo a la obtención del Título de

Ingeniera Agrónoma

Autora: Valdez Canchingre Jessica Lourdes

Tutor: M.Sc. Héctor Julio Andrade Bolaños

Quito, junio 2018

i

DERECHOS DE AUTOR

Yo, JESSICA LOURDES VALDEZ CANCHINGRE en calidad de autora y titular de los derechos

morales y patrimoniales del trabajo de titulación: RANGOS DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

EN SEMILLA DE TOMATE DE ÁRBOL (Solanum betaceum Cav.) UTILIZANDO EL EQUIPO SAD

9000-S modalidad presencial, de conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA

ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedo a

favor de la Universidad Central del Ecuador una licencia gratuita, intransferible y exclusiva

para el uso no comercial de la obra, con fines estrictamente académicos. Conservo a mi favor

todos los derechos de autor sobre la obra, establecidos en la normativa citada.

Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización y

publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo

dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad

de toda responsabilidad.

Jessica Lourdes Valdez Canchingre

C.C. 1723800916

Dirección electrónica: [email protected]

MINISTERIOAGRICULTURA

Y GANADERÍA

AGROCALIDAD• ',. ^ •

' lANItAiítO

Amazonas

Telf.:(,')•;. ' 823b.ec

Quito - Ecuador

Tumbaco, 22 de mayo del 2018

CERTIFICADO

A quien corresponda:

El Laboratorio de Semillas de AGROCALIDAD, certifica que la señoritaJessica Lourdes Valdez Canchingre, portadora de la cédula Nro.172380091-6, egresada de la Universidad Central del Ecuador, de laFacultad de Ciencias Agrícolas desarrollo su tema de tesis titulado"Rangos de conductividad eléctrica en semilla de tomate deárbol (Solanum betaceum Cav.), utilizando el equipo SAD 9000-S". Esta tesis puede ser publicada en el internet (web), requisitoprevio a la obtención del título de Ingeniera Agrónoma.

gr. DiegQ-DavdcLÁrias RománDIRECTOR DE DIAGNÓSTICO VEGETAL (E)

ii

APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por JESSICA LOURDES VALDEZ

CANCHINGRE, para optar por el Grado de Ingeniero Agrónomo; cuyo título es: Rangos de

conductividad eléctrica en semilla de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.) utilizando el

equipo SAD 9000-S, considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes

para ser sometido a la presentación pública y evaluación por parte del tribunal examinador

que se designe.

En la ciudad de Quito, a los 30 días del mes de mayo del 2018.

M.Sc. Héctor Julio Andrade Bolaños

DOCENTE-TUTOR

CC.: 170672992-6

iii

RANGOS DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA EN SEMILLA DE TOMATE DE ÁRBOL (Solanum

betaceum Cav.) UTILIZANDO EL EQUIPO SAD 9000-S

APROBADO POR:

Ing. Agr. Héctor Andrade, M.Sc.

TUTOR

Lic. Diego Salazar, Mag.

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

Ing. Agr. Juan Pazmiño, M.Sc.

PRIMER VOCAL

Dr. David Eche, Ph.D.

SEGUNDO VOCAL

2018

iv

DEDICATORIA

A mis familiares

A mi abuela Santa Moreira por enseñarme a ver

la vida de una manera pacífica, mis recuerdos

más gratos están envueltos en el tiempo que viví

con ella; a mi sobrina Daniela Zambrano que es

incapaz de ver defectos en su tía. A mis

hermanos Edwin, Patricia, Julio y Juan por

darme los mejores regalos que tengo: mis

sobrinos. A mis padres Jenny Puerta y Gerardo

Valdez por darnos la vida.

A mis amigos

Miguel Andrango por ser una persona que me

ha motivado en momentos difíciles. A Roció

Ayala, Lesli Roblero, Katherine Pacheco, Ana

Bolaños y Erika Cedeño por ser unas

extraordinarias amigas y personas, por el

tiempo compartido y los momentos inolvidables

vividos.

Jessica Lourdes

v

AGRADECIMIENTOS

A mi familia por sus palabras de motivación para la culminación de mi carrera y por sus buenos deseos en el desempeño de mi vida profesional. A mis hermanos y mi mamá por tener siempre una actitud positiva hacia la vida y contagiarme. A mis sobrinos: Daniela, Yamileth, Sebastián, Patricia, Mishell, Derian, Cesar, Thiago y Doménica que con sus ocurrencias y muestras de cariño hacen de mi mundo un lugar mejor.

A la Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas, a sus excelentes maestros por haber compartido sus conocimientos y experiencias durante el periodo de estudiantil, los cuales han hecho eco en mi vida para ser una excelente profesional y persona.

A mi director de tesis, el Ing. Agr. Héctor Andrade Bolaños, por ser no solo un mi profesor si no también un amigo y gracias a su dedicación y paciencia, se ha culminado el proyecto de investigación.

A la Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro –AGROCALIDAD, Laboratorio de semillas, al Ing. Diego Arias por su colaboración, motivación y consejos para la realización y culminación de la investigación; Al Ing. Pablo Atapuma por sus consejos y al Ing. Luis Jaramillo por su cooperación.

A la Dirección Provincial de Tungurahua, al Ing. Cesar Arias por su gran apoyo y colaboración para la recolección de las muestras de tomate de árbol en la provincia de Tungurahua, además por las respectivas conexiones con los Ingenieros: Ing. Luis Delgado, Ing. Freddy Cujano y al Ing. Daniel Buenaño quienes me ayudaron en el proceso de muestro de los frutos de tomate de árbol en los cantones Pelileo, Patate y Baños; también a todos los agricultores por su gran cooperación.

A mi tribunal integrado por: Lic. Diego Salazar; Ing. Agr.

David Eche Ing. Agr. Juan Pazmiño, por dedicar su

valioso tiempo y contribución de sus conocimientos

para la terminación del proyecto de esta investigación.

Jessica Lourdes

vi

ÍNDICE DE CONTENIDOS

CAPÍTULOS PÁGINAS

1. INTRODUCCIÓN ________________________________________________________ 1

2. REVISIÓN DE LITERATURA ________________________________________________ 3

2.1. Origen _______________________________________________________________ 3

2.2. Clasificación taxonómica ________________________________________________ 3

2.3. Zonas productoras de Tomate de árbol en el Ecuador ________________________ 3

2.4. Semilla _______________________________________________________________ 4

2.5. Semilla de calidad ______________________________________________________ 4

2.5.1. Calidad genética _______________________________________________________ 4

2.5.2. Calidad física __________________________________________________________ 4

5.5.3. Calidad fitosanitaria ____________________________________________________ 4

2.5.4. Calidad fisiológica ______________________________________________________ 5

2.5.4.1. Vigor ________________________________________________________________ 5

2.5.4.2. Poder germinativo (PG) _________________________________________________ 5

2.6. Germinación __________________________________________________________ 6

2.6.1. Imbibición ____________________________________________________________ 6

2.6.2. Activación metabólica o germinación sensu strictro _________________________ 6

2.6.4. Fase de crecimiento de la radícula ________________________________________ 6

2.7. Tipos de germinación ___________________________________________________ 7

2.7.1. Germinación epigea. ___________________________________________________ 7

2.7.2. Germinación hipogea ___________________________________________________ 7

2.8. Factores internos que afectan la germinación ______________________________ 8

2.8.1. Madurez de las semillas _________________________________________________ 8

2.8.2. Viabilidad de las semillas ________________________________________________ 8

2.8.3. Dormancia ____________________________________________________________ 8

2.8.3.1. Dormancia de la testa de la semilla _______________________________________ 8

2.8.3.2. Dormancia embrionaria _________________________________________________ 9

2.9. Factores externos que afectan la germinación ______________________________ 9

2.9.1. Humedad _____________________________________________________________ 9

2.9.2. Temperatura __________________________________________________________ 9

2.9.3. Gases ________________________________________________________________ 9

2.9.4. Iluminación __________________________________________________________ 10

2.10. Análisis de Semillas ___________________________________________________ 10

2.10.1. La Asociación Internacional de Análisis de Semillas (ISTA) ___________________ 10

2.10.2. La Asociación de Analistas Oficiales de Semillas (AOSA) _____________________ 10

2.12. Prueba de Conductividad Eléctrica _______________________________________ 10

2.13. MiniLab SAD 9000-S ___________________________________________________ 11

vii

CAPÍTULOS PÁGINAS

3. MATERIALES Y MÉTODOS _______________________________________________ 13

3.1. Ubicación del sitio experimental _________________________________________ 13

3.2. Materiales y equipos __________________________________________________ 13

3.3. Metodología _________________________________________________________ 14

3.3.1. Material vegetal de tomate de árbol _____________________________________ 14

3.3.2. Extracción de las semillas de tomate de árbol _____________________________ 14

3.3.3. Prueba de germinación estándar en tomate de árbol _______________________ 15

3.3.4. Rangos de conductividad eléctrica (equipo SAD 9000-S) _____________________ 15

3.4. Diseño de la investigación ______________________________________________ 16

3.5. Variables evaluadas ___________________________________________________ 18

3.5.1. Porcentaje de poder germinativo en turba _______________________________ 18

3.5.1.1. Plántulas normales (PN) _______________________________________________ 18

3.5.1.2 Plántulas anormales (PA) ______________________________________________ 18

3.6.1. Porcentaje de poder germinativo en el equipo SAD 9000-S __________________ 19

3.6.1.1. Valor de cota óptima o superior (µScm-1)_________________________________ 19

3.6.1.2. Valor de cota inferior (µScm-1)__________________________________________ 19

3.6.1.3. Conductividad eléctrica (µScm-1) ________________________________________ 19

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ______________________________________________ 20

4.1. Porcentaje de poder germinativo _______________________________________ 20

4.2. Porcentaje de poder germinativo _______________________________________ 21

4.2.1. Valor de corte óptimo o superior (µScm-1) ________________________________ 22

4.2.2. Valor de cota inferior (µScm-1) __________________________________________ 23

4.2.3. Conductividad eléctrica (µScm-1) ________________________________________ 24

4.3. Correlación () entre P.G. Tradicional (ISTA, 2013) – P.G Equipo SAD 9000-S ___ 26

5. CONCLUSIONES _______________________________________________________ 27

6. RECOMENDACIONES ___________________________________________________ 28

7. RESUMEN ___________________________________________________________ 29 SUMMARY___________________________________________________________ 30

8. REFERENCIAS ________________________________________________________ 31

9. ANEXO______________________________________________________________ 36

viii

LISTA DE CUADROS

CUADROS PÁG.

1. Distribución de superficie plantada, cosechada, producción y rendimiento de tomate de árbol en Ecuador, 2016. 3

2. Material vegetal de tomate de árbol (Solanum betaceum) recolectado de la provincia de Tungurahua en los cantones de Baños, Patate y Pelileo, 2017. 14

3. Genotipos utilizados para analizar el poder germinativo en las dos metodologías: prueba de germinación estándar (metodología ISTA 2013) y Analizador Automático de Semillas (SAD 9000S) 16

4. Esquema del análisis de la varianza ANOVA 17

5. Cuadrados medios para la variable poder germinativo: plántulas normales, plántulas anormales y semillas sin germinar de Solanum betaceum a 30 días después de la siembra Laboratorio de semillas Agrocalidad- Tumbaco. 2017 20

6. Comparación de medias (Tukey 5%) de plántulas normales, plántulas anormales y semillas sin germinar de tomate de árbol (Solanum betaceum). Agrocalidad – Tumbaco. 2017. 20

7. Análisis de la varianza para la Metodología del Equipo SAD 9000-S. Laboratorio de semillas (Agrocalidad–Tumbaco). 2017. 21

8. Comparación de medias (Tukey 5%) para el poder germinativo obtenido en el Equipo SAD 9000-S. Laboratorio de semillas (Agrocalidad–Tumbaco). 2017. 21

9. Análisis de la varianza para la variable conductividad eléctrica en 11 genotipos de tomate de árbol (Solanum betaceum) durante un periodo de imbibición de 24 horas. 24

10. Comparación de medias (Tukey 5%) para la variable conductividad eléctrica (µScm-1) en 11 genotipos de tomate de árbol (Solanum betaceum) durante un periodo de imbibición de 24 horas. 24

ix

11. Comparación de medias (Tukey 5%) de los porcentajes de poder germinativo de las metodologías ISTA (2013) y el equipo SAD 9000-S. 26

12. Correlación de Pearson entre P.G. tradicional y P.G. equipo SAD 9000-S 26

x

LISTA DE GRÁFICOS

GRÁFICOS PÁG.

1. Valor de corte óptimo o superior para semillas de tomate de árbol. 22

2. Valor de cota inferior para semillas de tomate de árbol. 23

3. Genotipos que se encuentran dentro del rango establecido con su respectiva conductividad eléctrica ambos determinados mediante el equipo SAD 9000S. 25

4. Correlación entre P.G. tradicional y P.G. equipo SAD 9000-S 26

xi

LISTA DE FIGURAS

FIGURAS PÁG.

1. Etapas de la germinación que conducen a la emergencia de la

radícula 6

2. Secuencia de germinación y emergencia del tomate de árbol 7

xii

LISTA DE FOTOGRAFÍAS

FOTOGRAFÍA PÁG.

1. Proceso de germinación de las semillas de tomate de árbol. 15

2. Evaluación de plántulas normales y anormales (ISTA, 2013). 18

3. Analizador Automático de Semillas (SAD 9000-S) 19

xiii

LISTA DE ANEXOS

ANEXOS PÁG.

1. Extracción de las semillas de tomate de árbol en el Laboratorio de

Genotécnia Vegetal, Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad

Central del Ecuador (CADET). 2017. 36

2. Análisis de la conductividad eléctrica del agua destilada en el

equipo SAD 9000-S 37

3. Obtención de los valores de corte del poder germinativo (Manual

de Procedimientos Biológicos del Analizador Automático de

Semillas) 38

4. Conductividad eléctrica en 11 genotipos de tomate de árbol (S.

betaceum) obtenida mediante el Equipo SAD 9000-S. 39

5. Establecimiento del valor de corte poder Germinativo (µS/cm) en

semillas de S. betaceum. 40

6. Establecimiento del valor de la cota inferior (µS/cm) en semillas de

S. betaceum. 41

7. Hoja pasaporte para la recolección de los genotipos de tomate de

árbol 44

8. Tabla de muestreo ISO/INEN 2859. 45

9. Recolección de los genotipos de tomate de árbol en el cantón

Patate. 46

10. Recolección de los genotipos de tomate de árbol en el cantón

Baños. 47

11. Recolección de genotipos de tomate de árbol en el cantón Pelileo 48

12. Germinación de semillas de tomate de árbol en el invernadero

(AGROCALIDAD) 49

xiv

13. Análisis de los genotipos de tomate de árbol en el Equipo SAD

9000-S (Laboratorio de Semillas de AGROCALIDAD) 51

14. Datos de origen del genotipo 1 53











xv

LISTA DE SIGNOS INSTITUCIONALES

AGROCALIDAD Agencia de Regulación y Control Fito y Zoosanitario

AOSA American Official Seed Analysts

(Asociación Estadounidense de Analistas de Semillas)

BCE Banco Central del Ecuador

CATIE Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza

CORPEI Corporación de Promoción de Exportaciones e Inversiones

ESPAC Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua

FAO Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura

INCA Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas

INEC Instituto Nacional de Estadística y Censos

INIAP Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias

INTA Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria

ISTA International Seed Testing Association

(Asociación Internacional de Análisis de Semillas)

MAGAP Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca

OCDE Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos

SAD 9000-S Analizador Automático de Semillas

xvi

TÍTULO: “Rangos de conductividad eléctrica en semilla de tomate de árbol (Solanum

betaceum Cav.) utilizando el equipo SAD 9000-S”

Autor: Jessica Lourdes Valdez Canchingre

Tutor: Héctor Julio Andrade Bolaños.

RESUMEN

El objetivo principal de la investigación fue establecer los rangos de conductividad eléctrica en el

Analizador Automático de Semillas (SAD 9000-S), para evaluar el porcentaje de poder germinativo

de las semillas de tomate de árbol. En la prueba de germinación estándar se obtuvo los porcentajes

de poder germinativo a los 30 días, con los cuales se establecieron los rangos, obteniendo un valor

de corte óptimo de 16 µScm-1 y una cota inferior de 6 µScm-1, dichos valores de corte se estiman

sumando la frecuencia de predicción. Dentro del rango establecido se encuentran 3600 semillas

(82%) es decir 9 de 11 genotipos evaluados, los cuales poseen porcentajes de poder germinativo

superiores a 71 % y una conductividad eléctrica inferior a 12.79 µScm-1. Las dos metodologías

utilizadas para obtener el poder germinativo tienen una alta correlación ( = 0.998) indicando el uso

confiable de los rangos de conductividad eléctrica.

PALABRAS CLAVE: ANALIZADOR AUTOMÁTICO DE SEMILLAS / CALIDAD FISIOLÓGICA /

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA / METODOLOGÍA / PODER GERMINATIVO

xvii

TOPIC: “Ranges of Electrical Conductivity in Yellow Tamarillo (Solanum betaceum Cav.) Seeds Using A SAD 9000-S Device”

Author: Jessica Lourdes Valdez Canchingre

Mentor: Héctor Julio Andrade Bolaños.

SUMMARY

The main objective of the research was to establish the ranges of electrical conductivity in the

Automatic Seed Analyzer (SAD 9000-S) to evaluate the germinating power percentage of yellow

tamarillo seeds. Within the standard germination testing, the germinating power percentage at 30

days was obtained, which was used to establish the ranges, obtaining an optimal cutoff value of 16

µScm-1 and a minimal value of 6 µScm-1. Said cutoff values are estimated by adding the prediction

frequency. Within the established range there were 3,600 seeds (82 %), meaning 9 of the 11

genotypes evaluated, which possess germination rate percentages greater than 71 % and electrical

conductivity less than 12.79 µScm-1. The two methodologies used to obtain the germinating power

have a high level of correlation ( = 0.998), indicating the reliability of the electrical conductivity

ranges.

KEYWORDS: AUTOMATIC SEED ANALYZER / PHYSIOLOGICAL QUALITY/ ELECTRICAL

CONDUCTIVITY / METHODOLOGY / GERMINATING POWER

TOPIC: "Ranges of Electrical Conductivity in Yellow Tamarillo (Solanum betaceum Cav.) Seeds

using a SAD 9000-S Device"

Author: Jessica Lourdes Valdez CanchingreMentor: Héctor Julio Andrade Bolaños.

SUMMARY

The main objective of the research was to establish the ranges of electrical conductivity in theAutomatic Seed Analyzer (SAD 9000-S) to evalúate the germinating power percentage of yellow

tamarillo seeds. Within the standard germination testing, the germinating power percentage at30 days was obtained, which was used to establish the ranges, obtaining an optimal cutoff valué

of 16 nScm"1 and a minimal valué of 6 u-Scm"1. Said cutoff valúes are estimated by adding theprediction frequency. Within the established range there were 3,600 seeds (82%), meaning 9 of

the 11 genotypes evaluated, which possess germination rate percentages greater than 71% andelectrical conductivity less than 12.79 nScrrí1. The two methodologies used to obtain the

germinating power have a high level of correlation (p = 0.998), indicating the reliability of the

electrical conductivity ranges.

KEYWORDS: AUTOMATIC SEED ANALYZER / PHYSIOLOGICAL QUALITY / ELECTRICAL

CONDUCTIVITY/ METHODOLOGY/ GERMINATING POWER

Setvicios Profesionalesde Idioma? .

x McLean Cía

LENBUATEC

CERTIFICADO

Por medio del presente, yo, William Arthur Swenson IV, portador de la cédula deidentidad número 172523112-8, en calidad de Gerente de Traducciones de ServiciosProfesionales de Idiomas Caleb McLean Cía. Ltda., LENGUATEC, y conforme lofaculta el artículo 24 de la Ley de Modernización del Estado, Privatizaciones yPrestación de Servicios Públicos por Parte de la Iniciativa Privada, procedo a traducir alidioma inglés "Rangos de conductividad eléctrica en semilla de tomate de árbol(Solanum betaceum Cav.) utilizando el equipo SAD 9000-S" adjunto, el mismo queconsta de 1 HOJA.

EN TESTIMONIO DE LO CUAL procedo a firmar el presente CERTIFICADO el díamiércoles, 30 de mayo de 2018.

4.WILLIAM ARTHUR SWENSON IVC.I. 172523112-8Gerente de TraduccionesServicios Profesionales de IdiomasCaleb McLean Cía. Ltda.LENGUATECCel.: 0996484961PBX: 02 2460 237 ext. 104

o Servidos Profesionales Zde Idiomas Caleb oMcLean Cía. Ltoa.

[email protected]

Quito - Ecuador

1

1. INTRODUCCIÓN

En el Ecuador se desarrolla la explotación de frutales andinos como el tomate de árbol (Solanum betaceum), el cual es considerado uno de los cultivos frutícolas más importantes del Ecuador (Ramírez, Grijalva, Navarrete y Guerrero, 2015). Las provincias de Tungurahua e Imbabura tienen la mayor superficie plantada 1.493.0 y 1.269.0 hectáreas respectivamente. Sin embargo, los mejores rendimientos se encuentran en las provincias de Carchi con 17.1 toneladas/hectárea y Cotopaxi con 14.7 toneladas/hectárea (Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua e Instituto Nacional de Estadística y Censos [ESPAC-INEC], 2016). Según el Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP, 2014), en el año 2012 la superficie plantada del cultivo fue de 5.964 hectáreas de la cuales se registraron 2.084 hectáreas cosechadas con una producción total de 14.695 toneladas. El rendimiento fue de 7.05 toneladas/hectárea. Para el mismo año se reportaron exportaciones de 43.16 toneladas a España, Estados Unidos, Holanda, Canadá, Suiza, entre los principales destinos (Banco Central del Ecuador [BCE], 2012).

La materialización de exportaciones de esta fruta se enfoca actualmente a los mercados de Estados Unidos y Europa como región comercial, en la actualidad el tomate de árbol en una de las frutas no tradicionales con espacio en el mercado exterior (PROECUADOR, 2013, 2017). Sin embargo, uno de los problemas de exportación es la calidad de la fruta por los sistemas de producción que se maneja en el Ecuador; erradas distancias de siembra que dificultan los controles fitosanitarios y no permiten la producción de una fruta de color uniforme y de buena calidad de exportación (Corporación de Promoción de Exportaciones e Inversiones [CORPEI], 2009). Los controles fitosanitarios, son los que elevan el costo de producción del tomate del árbol el cual está alrededor de 2352.67 dólares (Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias [INIAP], 2014).

El uso de semilla de calidad posee múltiples ventajas tanto en el ámbito agronómico como fitosanitario (2000 Agro, 2010). De acuerdo con el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA, 2004), la calidad de la semilla comprende cuatro componentes: genético, fisiológico, físico y fitosanitario, las cuatro cualidades son esenciales y presentes en su máximo nivel permiten que la semilla esté en su máxima calidad integral. Cada una de ellas aporta su capacidad para originar plantas productivas. La debilidad en cualquiera de ellas introduce un factor limitante y como consecuencia se obtienen plantas poco productivas.

El atributo más importante de las semillas es la calidad genética. Sin embargo, le sigue la calidad

fisiológica, representada por el poder germinativo y el vigor de las semillas. La semilla necesita

germinar y emerger para convertirse en una planta (Peske, Barros y Schuch, 2012). El INTA (2004),

argumenta que aun teniendo semilla de buena calidad genética no podría expresar su verdadero

potencial si la semilla está fisiológicamente deteriorada mostrando baja germinación.

En la literatura sobre tomate de árbol no existe información sobre la evaluación de la calidad

fisiológica de las semillas de forma objetiva y rápida. Las pruebas de germinación estándar

empleadas hasta el momento requieren de mayores recursos tanto de insumos y tiempo, con

resultados de menor confiabilidad. Según Meza y Manzano (2007), el análisis de la calidad de las

semillas de tomate de árbol tarda alrededor de 25- 30 días mediante la prueba de germinación

estándar.

2

La presente investigación plantea analizar la calidad fisiológica semilla de tomate de árbol (Solanum

betaceum) evaluando el poder germinativo en un periodo de tiempo de 24 horas, utilizando el

equipo SAD1 9000-S, el cual es un minilaboratorio que se basa en el principio de conductividad

eléctrica y determina vigor y poder germinativo de semillas individuales. Además, permite realizar

calibraciones biológicas o establecer rangos de conductividad eléctrica.

La investigación se realizó en La Agencia de Regulación y Control Fito y Zoosanitario (AGROCALIDAD) en el Laboratorio de Semillas en donde se obtuvo el porcentaje de poder germinativo mediante la prueba de germinación estándar (metodología ISTA2) y se determinó los rangos de conductividad eléctrica en el equipo SAD 9000-S. Los resultados se obtuvieron después de seis meses de investigación y su uso permitirá entregar resultados de forma rápido y objetiva a los usuarios.

OBJETIVOS

General

Establecer los rangos de conductividad eléctrica para la determinación del porcentaje de

poder germinativo en semillas de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav), utilizando el

Equipo SAD 9000–S

Específicos

Determinar el porcentaje de poder germinativo en semillas de tomate de árbol (Solanum

betaceum Cav) mediante la metodología de referencia ISTA (2013)

Determinar los rangos de conductividad eléctrica (valores de corte de poder germinativo)

cota superior y cota inferior en el equipo SAD 9000-S para semillas de tomate de árbol

(Solanum betaceum Cav).

Comparar el método tradicional (ISTA 2013) con el método del equipo SAD 9000-S para

validar los rangos de conductividad eléctrica

Hipótesis

Hipótesis nula (Ho)

Los porcentajes de poder germinativo obtenidos mediante la metodología de referencia ISTA indican que no existe diferencia significativa al comparar los porcentajes de poder germinativos obtenidos en el equipo SAD 9000-S Hipótesis alternativa (Ha) Los porcentajes de poder germinativo obtenidos mediante la metodología de referencia ISTA

indican que existe diferencia significativa al comparar los porcentajes de poder germinativos

obtenidos en el equipo SAD 9000-S

1 SAD 9000-S: Siglas de la expresión: Analizador de Calidad de Semillas 2 ISTA: siglas de la expresión: Asociación Internacional de Pruebas de Semillas

3

2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. Origen

El tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.), tiene diferentes nombres comunes según el país donde

se cultiva y/o comercializa. Este fruto proveniente de la región Andina (Bernal y Diaz, 2003), pero su

origen sigue siendo un tema de discusión. Sin embargo, diversos autores (Albornoz, 1992; Patiño,

2002) concuerdan que el origen del tomate de árbol se sitúa en la región montañosa de la Cordillera

de los Andes, en los bosques de clima templado de Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia y Chile. El norte

de Perú y sur de Ecuador son considerados el centro de domesticación de esta planta (INIAP, 2004).

2.2. Clasificación taxonómica

El tomate de árbol (Solanum betaceum), fue descrito originalmente por Cavanilles en 1799, para

luego ser trasferido por Sendtner en 1845 al género Cyphomandra donde perteneció hasta que Bohs

(1995) lo regresó al género Solanum. Según Bohs (1995), taxonómicamente el tomate de árbol se

encuentra clasificado de la siguiente manera:

Reino: ` Vegetal División: Fanerógamas Subdivisión: Angiospermas Clase: Dicotiledonae Subclase: Metaclamideas Orden: Tubiflorales Familia: Solanaceae Género: Solanum Especie: Solanum betaceum 2.3. Zonas productoras de Tomate de árbol en el Ecuador

En el Ecuador la mayoría de las zonas productoras se concentran en la Sierra por las condiciones

climáticas favorables para el cultivo de la fruta. La temperatura óptima para el desarrollo normal del

cultivo se encuentra entre los 14°C a 20°C. Es posible cultivarlo en un rango de altitud de 430 a 3000

msnm. Sin embargo, el óptimo se encuentra en 1500 a 2600 msnm (Revelo, Pérez y Maila, 2004).

Cuadro 1. Distribución de superficie plantada, cosechada, producción y rendimiento de tomate de árbol en Ecuador, 2016.

Provincia Sup. Plantada Sup. Cosechada Producción Rendimiento (ha) (ha) (t) (t/ha)

Carchi 104,0 1,0 23,0 17,10 Cotopaxi 47,0 15,0 224,0 14,70 Chimborazo 99,0 68,0 892,0 13,10 Tungurahua 1493,0 1005,0 9546,0 9,50 Imbabura 1269,0 633,0 4499,0 7,10 Pichincha 207,0 116,0 526,0 4,60 Zamora Chinchipe 69,0 69,0 283,0 4,10 Azuay 121,0 30,0 90,0 3,00 Sucumbíos 12,0 0,0 1,0 2,70 Loja 3,0 3,0 8,0 2,60 Bolívar 86,0 14,0 29,0 2,00 Cañar 30,0 28,0 54,0 2,00 Total 3540,0 1982,0 16175,0 82,50 Promedio 295,0 165,2 1347,9 6,9

Fuente: Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua (ESPAC- INEC), 2016.

4

2.4. Semilla

La semilla constituye un enorme potencial en la conservación y manejo de los recursos naturales. Es

la que se obtiene del fruto, después de la fecundación de la flor, los frutos o partes de estos, así

como parte de vegetales o vegetales completos destinados a la reproducción y propagación de las

diferentes especies vegetales, tales como semilla botánica, esquejes, estacas, injertos, patrones y

material propagado in vitro; contienen información genética y conocimiento asociado a ella (Ley

Orgánica de Agrobiodiversidad, Semillas y Fomento de la Agricultura Sustentable, 2017).

2.5. Semilla de calidad

Es el conjunto de características mínimas deseables que debe tener una semilla en sus componentes

genético, fisiológico, físico y fitosanitario, analizada por un laboratorio de semilla (Ley Orgánica de

Agrobiodiversidad, Semillas y Fomento de la Agricultura Sustentable, 2017; AGROCALIDAD, 2015). El

uso de una semilla de calidad constituye uno de los factores más importantes que contribuye a

obtener uniformidad en la germinación, asegurando la producción y productividad agrícola. En la

agricultura moderna, la calidad de la semilla es un componente básico y esencial para obtener una

mayor eficiencia productiva y competir en los mercados; una semilla de alta calidad es capaz de

desarrollar una rápida y uniforme emergencia en un amplio rango de condiciones ambientales

(Andrade, 1992). Por lo tanto, es un factor muy determinante para la obtención de un cultivo con

buena población y un rápido desarrollo de plantas aún bajo condiciones adversas (Organización de

las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura [FAO],2011).

2.5.1. Calidad genética

La semilla debe ser genéticamente pura, representando la especie o cultivar. Esta se produce en la

etapa de mejoramiento genético, donde se seleccionan materiales genéticos apropiados para las

diferentes condiciones agroecológicas de producción (Andrade, 1992). La calidad genética de la

semilla involucra, características de pureza varietal, potencial de productividad, resistencia a plagas,

precocidad, calidad del grano y resistencia a condiciones adversas de suelo y clima. La pureza

genética de una variedad garantiza la obtención en el campo de plantas que expresar las

características genotípicas mediante el fenotipo, es decir aquellas características seleccionadas por

el mejorador y esperadas por los agricultores y consumidores (Velázquez, Monteros y Tapia, 2008).

2.5.2. Calidad física

La semilla debe ser limpiada, clasificada, para evaluar la pureza, determinando el porcentaje de

malezas nocivas, semillas de otras variedades y otros cultivos, y materia inerte (Andrade, 1992). Las

cualidades físicas de las semillas se caracterizan por tener: un mínimo de semillas dañadas, una

cantidad mínimo de semillas de malezas o materia inerte, un mínimo de semillas enfermas tamaño

de las semillas casi uniforme (FAO, 2011).

5.5.3. Calidad fitosanitaria

Las semillas deben estar libre de organismos patógenos causantes de enfermedades, ya que las

semillas son excelentes vehículos para la distribución y diseminación de patógenos. Los patógenos

trasmitidos por semillas incluyen bacterias, hongos, nemátodos y virus (Velázquez et al., 2008).

5

2.5.4. Calidad fisiológica

La calidad fisiológica evalúa la capacidad de la semilla para producir una nueva planta, es decir la

viabilidad, capacidad de germinación y vigor, por esta razón la importancia de la calidad fisiológica

no debe ser subestimada. Una semilla solamente puede cumplir su papel biológico si es viable

(FAO, 2011). La calidad fisiológica comprende aquellos atributos intrínsecos que determinan su

capacidad de germinar rápidamente y producir poblaciones uniformes de plantas productivas

(Andrade, 1992). La prueba de germinación estándar es el procedimiento más común para evaluar

la calidad fisiológica. Sin embargo, el vigor de la semilla es un parámetro muy importante puesto que

permite identificar las diferencias entre la germinación y la emergencia en campo (García, Ruiz, Lira,

Vera y Méndez, 2016).

La calidad fisiológica depende de muchos factores externos que pueden dañarla muy fácilmente en

cualquiera de las etapas de: maduración, cosecha, trilla, secado, desgrane, procesamiento,

almacenamiento, distribución, y siembra. Estos factores externos son: el tiempo de permanencia de

la semilla en el campo después de la madurez fisiológica, la humedad de las semillas, la temperatura,

la humedad relativa, los daños causados durante la trilla o el beneficio, los daños por insectos

(Giraldo, Méndez y Franco, 2000).

La calidad fisiológica de la semilla se puede conocer a través del vigor y germinación. El vigor es la

fuerza con que una planta germina o emerge en condiciones de estrés. La germinación es el potencial

o poder que tiene la semilla para producir plantas. La prueba de germinación ayuda a determinar la

capacidad que tiene la semilla para producir plantas normales y vigorosas, bajo condiciones

favorables de producción (Valdivia, 2006).

2.5.4.1. Vigor

Es la condición de un lote de semillas con capacidad para producir plántulas en un amplio rango de

condiciones ambientales. Las semillas deben germinar con velocidad y uniformidad bajo situaciones

de siembra desfavorables (Lallana, Gracia y Elizalde, 2011). El vigor de las semillas ha sido definido

como la sumatoria de las propiedades de las semillas que determinan el nivel de actividad y el

comportamiento de las semillas durante la germinación y emergencia de las plántulas. Las semillas

que muestran un buen comportamiento son consideradas de alto vigor (International Seed Testing

Association [ISTA],1995)

El vigor de un lote de semillas es el resultado de la interacción de una serie de características de las

semillas: constitución genética, condiciones ambientales y nutricionales a que ha estado sometida la

planta madre durante el periodo de formación, grado de madurez de la semilla, tamaño, peso y

densidad, integridad mecánica, grado de deterioro y envejecimiento, contaminación por organismos

patógenos (Pérez y Pita, 1998).

2.5.4.2. Poder germinativo (PG)

Indica la capacidad intrínseca de cada semilla individual para responder al ambiente con la que se la

enfrenta y empieza el proceso biológico conocido como “germinación” (Craviotto, Arango y Gallo,

2011). Se determina mediante el porcentaje de semillas que germinó y desarrolló plántulas

normales, cuando se colocó en condiciones ambientales óptimas para su crecimiento (Lallana et al.,

2011).

6

2.6. Germinación

El proceso de germinación se inicia cuando la semilla se hidrata y la radícula empieza a crecer, y

finaliza cuando la radícula atraviesa la cubierta seminal. Comprende tres fases sucesivas: la

imbibición (aumenta la actividad respiratoria), activación metabólica o germinación sensu strictro y

el crecimiento de la radícula (Herrera, Alizaga, Guevara, y Jiménez 2006).

2.6.1. Imbibición

La primera etapa de la germinación se inicia con la entrada de agua en la semilla desde el medio

exterior (imbibición). La hidratación de los tejidos de la semilla es un proceso físico con una duración

variable según la especie. Según Bewley (como se citó en Herrera et al., 2006) en general, se

requieren varias horas antes de que el metabolismo alcance su pleno rendimiento. La cantidad de

agua absorbida por las diferentes especies depende del tipo de sustancias de reserva que contengan,

aquellas con endosperma amiláceo tienen un grado de hidratación menor que las que presentan

endosperma proteico, altamente hidratable (Courtis, 2013).

2.6.2. Activación metabólica o germinación sensu strictro

Esta fase se caracteriza por una disminución en la absorción de agua y una actividad respiratoria

reducida (Herrera et al., 2006). Además, ocurren dos fenómenos fundamentales para la

germinación: reactivación de las enzimas inactivadas por la extrema desecación y la síntesis de otras

inexistentes (Courtis, 2013). Durante el proceso de germinación, las reservas de nutrientes

principalmente almidón y cuerpos proteicos son convertidos en compuestos básicos como azúcares

simples y aminoácidos que son transportados y oxidados para suplir el crecimiento y la elongación

del embrión.

2.6.4. Fase de crecimiento de la radícula

En esta última fase de la germinación presenta un incremento de la actividad metabólica, tanto de

la absorción de agua y de la actividad respiratoria, además se produce la penetración de las

envolturas de la semilla por parte de la radícula, con lo que se marca el final de proceso de

germinación y el inicio del crecimiento de la plántula. Para que emerja la radícula, esta debe

atravesar varias barreras internas, siendo las principales la testa y el endosperma (Herrera et al.,

2006).

Figura 1. Etapas de la germinación que conducen a la emergencia de la radícula

Fuente: Biblioteca Digital ILCE (2006)

7

2.7. Tipos de germinación

Según la posición que adoptan los cotiledones de las semillas respecto a la superficie del sustrato, se

puede diferenciar dos tipos de germinación: epigea e hipogea. En la germinación epigea el hipocótilo

se alarga y aleja a los cotiledones del suelo; en tanto que en la germinación hipogea el hipocótilo no

se desarrolla y los cotiledones permanecen bajo el suelo o ligeramente sobre este, posteriormente

el epicótilo se alarga y aparecen las primeras hojas verdaderas (Instituto Nacional de Ciencias

Agrícolas [INCA], 2014).

2.7.1. Germinación epigea.

Según Saavedra (2013), en las plántulas denominadas epigeas, los cotiledones emergen del suelo

debido al considerable crecimiento del hipocótilo (porción comprendida entre la radícula y el punto

de inserción de los cotiledones). Posteriormente aparecen los cotiledones, los cuales realizan

fotosíntesis como si fueran hojas verdaderas. Finalmente, comienza el desarrollo del epicótilo

(porción del eje comprendida entre el punto de inserción de los cotiledones y las primeras hojas).

La germinación del tomate de árbol es epigea pues el hipocótilo se eleva sobre la superficie del

sustrato, comprende seis estados secuenciales: el primero estado ocurre aproximadamente a los 6

días, con la emergencia de la radícula hasta alcanzar 4 mm de longitud, el segundo estado ocurre a

los 9 días y se caracteriza por el crecimiento de la radícula, hasta alcanzar cerca de 56 mm y la

aparición del hipocótilo, en el tercero estado la radícula alcanza de 80 a 90 mm e inicia la aparición

de raíces laterales; a los 15 días cuando el hipocótilo alcanza aproximadamente 55 mm se evidencia

el estado de "cuello de cisne", el cuarto estado es partir de los 20 días, la tiene una longitud mayor

a los 100 mm y el hipocótilo inicia la emergencia, elevando consigo a la semilla con sus envolturas.

El quinto estado se caracteriza por la caída de las envolturas seminales, liberación de los cotiledones

y la aparición del epicótilo, lo que ocurre entre los 21 y 22 días. En el sexto estado, a partir de los 25

días la plántula está completamente formada, con radícula, hipocótilo, cotiledones y epicótilo. (Meza

y Manzano, 2007).

Figura 2. Secuencia de germinación y emergencia del tomate de árbol

Fuente: Meza y Manzano (2007).

2.7.2. Germinación hipogea

En las plántulas hipogeas, los cotiledones permanecen enterrados y únicamente la plúmula atraviesa

el suelo. El hipocótilo es muy corto, prácticamente nulo. A continuación, el epicótilo se alarga

apareciendo las primeras hojas verdaderas, que son los primeros órganos fotosintetizadores de la

plántula (Saavedra, 2013).

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2.8. Factores internos que afectan la germinación

2.8.1. Madurez de las semillas

La semilla se considera madura cuando ha alcanzado su completo desarrollo tanto desde el punto

de vista morfológico como fisiológico, es decir el embrión ha completado su proceso de

diferenciación alcanzando su máximo tamaño y dispone las suficientes reservas nutritivas para

germinar siempre y cuando no presente dormición. Aunque la semilla sea morfológicamente

madura, muchas de ellas pueden seguir siendo incapaces de germinar porque necesitan

experimentar aún una serie de transformaciones fisiológicas. Lo normal es que requieran la pérdida

de sustancias inhibidoras de la germinación o la acumulación de sustancias promotoras (Pérez,

2003).

2.8.2. Viabilidad de las semillas

La viabilidad es la capacidad que tienen las semillas de germinar y originar plántulas normales en

condiciones ambientales favorables. La proporción de semillas capaces de germinar disminuye

progresivamente a lo largo del tiempo. Las condiciones del almacenamiento (fundamentalmente la

temperatura y la humedad) afectan esta capacidad de mantenerse viables (vivas). Así también el

manipuleo durante la cosecha y el transporte pueden afectar la viabilidad de las semillas en la

medida que se daña la testa (Lallana et al., 2011). Mediante la disminución del metabolismo de la

semilla se puede prolongar su longevidad, lo cual puede conseguirse bajando la temperatura y/o

deshidratando la semilla. Para evaluar y cuantificar la viabilidad se pueden realizar diferentes tipos

de test, entre los que destacan: ensayos de germinación, test del tetrazolio y radiografía con rayos X

(Pérez y Pita, 2001).

2.8.3. Dormancia

La dormancia, latencia o letargo se define como la incapacidad de una semilla viable de germinar

bajo condiciones adecuadas de temperatura, humedad y concentración de gases. Sin embargo, los

procesos metabólicos ocurren en la semilla en latencia, pero en una tasa muy baja. La dormancia de

las semillas es común en semillas recién cosechadas y en muchos parientes silvestres de especies

cultivadas (Kameswara et al., 2007).

2.8.3.1. Dormancia de la testa de la semilla

La dormición impuesta por las cubiertas seminales ocurre cuando las condiciones físicas, químicas o

mecánicas evitan la absorción de la humedad. La impermeabilidad de las cubiertas seminales es una

de las principales causas que limita la germinación porque los tejidos de las semillas no pueden

imbibirse y bloquea la hidratación. Además, los distintos tejidos que rodean al embrión pueden

limitar el intercambio gaseoso de éste con el exterior y dificultar así la entrada de oxígeno. Esto

supone una interferencia con el proceso de respiración que puede llegar a impedir la germinación

de la semilla. Las sustancias inhibidoras de la germinación pueden estar presentes en los diferentes

tejidos internos de la semilla, además en las propias cubiertas seminales. Uno de los principales

inhibidores de la germinación es el ácido abscísico (ABA). Los procedimientos preferidos para

interrumpir la dormancia de la testa de las semillas son punzar o escarificar la testa perforándola,

cortándola, pelándola o raspándola con cuchillo, una aguja o una lija (Kameswara et al., 2007).

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2.8.3.2. Dormancia embrionaria

Este tipo de dormición lo presentan las semillas donde la dormición reside en el propio embrión. Se

pone de manifiesto cuando el embrión, aunque viable y maduro, no germina, incluso si se le separa

del resto de la semilla y se le incuba en condiciones óptimas para la germinación. Existen diversos

tratamientos (lixiviación, estratificación fría, aplicaciones de ácido giberélico, etc.) que son capaces

de eliminar o contrarrestar el efecto de los inhibidores. Dentro de las posibles sustancias inhibidoras

de la germinación, implicadas en la dormición embrionaria, destaca el ácido abscísico (Pérez y Pita,

1998).

2.9. Factores externos que afectan la germinación

2.9.1. Humedad

El primer proceso para la germinación es la activación del metabolismo de las semillas mediante el

ingreso y la rehidratación de sus tejidos. La entrada de agua en el interior de la semilla se debe

exclusivamente a una diferencia de potencial hídrico entre la semilla y el medio que le rodea. Cada

especie necesita absorber un cierto mínimo de humedad para que ocurra germinación; un exceso

de agua actuaría desfavorablemente para la germinación, pues dificultaría la llegada de oxígeno al

embrión. Se ha encontrado que las semillas con alto contenido de proteína necesitan un contenido

de humedad mayor que semillas con niveles bajos de proteína (Courtis, 2013).

2.9.2. Temperatura

El proceso de germinación, como todos los procesos fisiológicos está afectado por la temperatura la

cual influye sobre las enzimas que regulan la velocidad de las reacciones bioquímicas que ocurren

en la semilla después de la rehidratación. Ésta afecta principalmente la actividad enzimática

necesaria para la degradación de las sustancias de reservas. Si la temperatura no es la óptima, el

proceso de germinación se obstaculiza, aunque las demás condiciones sean favorables. Las semillas

originarias de habitas tropicales germinan mejor a temperaturas superiores a 25 °C, mientras que las

semillas originarias de zonas frías germinan mejor a temperaturas comprendidas entre 5 y 15 °C (Pita

y Pérez, 1998).

2.9.3. Gases

La mayoría de las semillas requieren para su germinación un medio suficientemente aireado que

permita una adecuada disponibilidad de O2 y CO2, para que el embrión obtenga la energía

imprescindible para mantener sus actividades metabólicas. La mayoría de las semillas germinan bien

en atmósfera normal con 21% de O2 y un 0.03 % de CO2 (Courtis, 2013). La entrada de oxígeno a la

semilla puede estar interferida por la presencia en las cubiertas seminales de compuestos químicos

(fenoles) o estructuras especializadas (capa de mucílago). Asimismo, las altas temperaturas, que

disminuyen la solubilidad del oxígeno en el agua, pueden dificultar la entrada del oxígeno y por tanto

la germinación (Pita y Pérez, 1998).

10

2.9.4. Iluminación

La germinación puede o no requerir de iluminación, dependiendo de la especie. Cuando se usan

temperaturas contantes para germinar especies que requieren iluminación, las pruebas se deben

iluminar por lo menos 8 de cada 24 horas. Cuando se usan temperaturas alternantes, cualquier

aplicación necesaria de iluminación debe coincidir con el ciclo de temperatura alta. La intensidad de

la luz debe ser de 750-1250 lux (Kameswara et al., 2007).

2.10. Análisis de Semillas

Los análisis de semillas facilitan información sobre la calidad de la semilla antes de su siembra. La

calidad de la semilla se puede describir como el valor general de la semilla, resultado de las

características genéticas y de todos los demás factores que afectan al desarrollo, maduración y

capacidad de almacenamiento de la semilla. Los criterios de calidad analizados en los laboratorios

de análisis de semillas incluyen la pureza física mínima, la germinación mínima, los límites en el

contenido de humedad, las enfermedades transmitidas por semillas, el peso y tamaño de la semilla,

su vigor y su viabilidad (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico [OCDE], 2012).

2.10.1. La Asociación Internacional de Análisis de Semillas (ISTA)

La primera finalidad de la Asociación Internacional de Análisis de Semillas (ISTA) es desarrollar,

adoptar y publicar procedimientos normalizados para el muestreo y ensayo de semillas y promover

la aplicación uniforme de estos procedimientos para la evaluación de semillas que circulan en el

comercio internacional. Los fines secundarios de la Asociación son promover activamente la

investigación en todas las áreas de la ciencia y tecnología de la semilla y fomentar la certificación de

variedades (FAO, 2007). Los pilares de los análisis de control de calidad de las semillas desarrollados

por la ISTA son: muestreo, pureza analítica, determinación de otras semillas, germinación, contenido

de humedad, viabilidad de la semilla, diagnóstico de la sanidad de la semillas, análisis varietales y

detección de organismos genéticamente modificados en las semillas (OCDE, 2012).

2.10.2. La Asociación de Analistas Oficiales de Semillas (AOSA)

En América del Norte, La Asociación de Analistas Oficiales de Semillas (AOSA) es una organización

que comprende laboratorios miembros que están dotados de personal con analistas de semillas

certificadas (FAO, 2003). La AOSA se creó para garantizar la uniformidad y exactitud de los métodos,

resultados e informes en respuesta al desarrollo de leyes de semillas por parte de estados

individuales. Las normas de la AOSA para el análisis de semillas son adoptadas por la mayoría de los

estados y aseguran que los métodos de análisis y niveles de competencia de los analistas están

estandarizados entre laboratorios. La ISTA y la AOSA proporcionan a la industria de semillas métodos

normalizados uniformes de evaluación de semillas para la aplicación de la ley de semillas y los análisis

de semillas. También facilitan un sistema para la capacitación y educación de los tecnólogos de

semillas de acuerdo con los estándares requeridos (OCDE, 2012).

2.12. Prueba de Conductividad Eléctrica

La prueba de conductividad eléctrica se ha convertido en una herramienta de gran utilidad que

estima el vigor y el potencial de germinación mediante la medición de la liberación de electrolitos al

11

medio como consecuencia del estado de integridad de las membranas celulares, las semillas

deterioradas o muertas liberan al medio mayor cantidad de electrolitos que las sanas y vigorosas

(Arango y Craviotto, 2008). Una mayor liberación de solutos indicará algún proceso de deterioro de

membranas, daño físico de semillas, daño por envejecimiento o también ser consecuencia de la

inmadurez de las semillas (Vieira y Kryzanowsky, 1999). Esta prueba utiliza la facilidad que tienen las

especies para liberar electrolitos al medio acuoso en el comienzo del proceso de imbibición. Estos

iones son liberados por las semillas desde su interior y son reveladores del estado saludable de

tejidos y estructuras seminales. En términos generales se puede establecer que a mayor nivel de

calidad del lote de semillas menor es la liberación de sustancias por parte de las simientes

sumergidas en agua deionizada (Craviotto et al., 2011).

La prueba de conductividad eléctrica evalúa indirectamente el grado de estructuración de las

membranas celulares, mediante la determinación de la cantidad de iones lixiviados en la solución de

imbibición. Si las membranas están dañadas, ocurría una pérdida de los contenidos de las células

tales como iones y carbohidratos durante el tiempo de imbibición, lo cual se manifiesta al

incrementar la conductividad eléctrica del agua absorbida. Los iones lixiviados son inversamente

proporcionales a la integridad de las membranas celulares. Como consecuencia de una menor

estructura y selectividad de las membranas celulares, las semillas de menor potencial fisiológico

liberan mayor concentración de iones lixiviados (Filho et al., 1987; Poulsen, 1993).

La integridad de las membranas celulares es esencial para la vida de la semilla, la respiración y síntesis

enzimática. Estas membranas alteran su integridad a medida que la semilla se seca en la madurez,

pero sin embargo en la madurez la restauran y recuperan su funcionalidad de permeabilidad

selectiva. Esta permeabilidad selectiva es lo que permite la entrada de agua durante la germinación

(Craviotto, 2015). La pérdida de la integridad de las membranas y la subsiguiente pérdida de solutos

citoplasmáticos con propiedades electrolíticas son indicativas del rápido deterioro de las semillas.

Por lo tanto, la evaluación de la conductividad eléctrica mediante el exudado de las semillas es una

medida de deterioro y, en consecuencia, de la calidad de las semillas (Tajbakhsh, 2000).

2.13. MiniLab SAD 9000-S

El Analizador Automático de Semillas (SAD 9000-S) es un valioso instrumento tecnológico que sirve

de apoyo en la toma de decisiones a todos los profesionales que laboran en el área de Control de

Calidad de Semillas. Es un equipo de última generación para la medición de conductividad eléctrica

de semillas individuales en un término de 24 horas. Dispone de un software de gran utilidad para la

presentación e interpretación de datos. La información que se puede obtener es el potencial de

germinación, vigor, dureza de la semilla, conductividad eléctrica individual y del lote, etcétera. El

equipo está diseñado y construido bajo normas de calidad ISO 9001: 2008 y de seguridad eléctrica

exigidas por el Mercosur. La base metrológica está realizada bajo normas ISO 17025 de Laboratorio

de Ensayos. Seed MiniLab incluye cabezal múltiple de medición (RS232USB), gradilla múltiple de

lixiviación, modulo dosificador-agitador, bandeja lavadora, Software (programación bajo ISO9001-

2008, para Windows XP) y controlador de datos. Este sistema ha sido desarrollado en forma conjunta

entre la Estación Experimental Agropecuaria Oliveros del INTA y la empresa Consultar Ingeniería e

Informática de Rosario, provincia de Santa Fe (Soluciones Tecnológicas Globales Grupo Consultar,

2008).

Este Analizador Automático de Semillas denominado MiniLab SAD 9000-S permite la toma de

decisiones seguras en periodos muy reducidos, facilitando la selección del lote de semilla a sembrar

y también el control durante la conservación. La técnica empleada se basa en el principio de

12

conductividad eléctrica de electrolitos en solución. La posibilidad de analizar un elevado número de

muestras en 24 horas, con respecto a los 7 a 10 días requeridos por las técnicas tradicionales

constituye una de sus mayores ventajas. Tiene la ventaja de ser un método no destructivo de la

semilla, posibilitando comparaciones posteriores (INTA, 2012).

El Analizador Automático de Semillas utiliza la prueba de conductividad eléctrica en semillas

individuales, sobre la base de la medición de la liberación de electrolitos al medio como consecuencia

del estado de integridad de las membranas celulares, las semillas deterioradas o muertas liberan al

medio mayor cantidad de electrolitos que las sanas y vigorosas, permitiendo determinar el vigor y

potencial de germinación. Esta estimación sirve para diagnosticar la integridad física o daños a las

estructuras seminales de todo tipo, sean éstos debido a la acción de insectos, hongos, o bien de

origen mecánico (Craviotto, Arango y Gallo, 2012).

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3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Ubicación del sitio experimental

El estudio se realizó en La Agencia de Regulación y Control Fito y Zoosanitario [AGROCALIDAD], en el

Laboratorio de Semillas, el cual está ubicado en la Provincia de Pichincha, cantón Quito y Parroquia

Tumbaco; con una altitud de 2356 msnm y una temperatura media de 17.5 °C.

3.2. Materiales y equipos

3.2.1. Materiales

• Agua destilada (0-3 µS/cm)

• Bandejas germinadoras

• Turba

• Semillas de tomate de árbol (Solanum betaceum)

• Bandejas lixiviadoras (Equipo SAD 9000-S)

• Hoja pasaporte

• Fundas perforadas

• Etiquetas

• Bisturí

• Guantes

• Espátula de metal

• Vaso de precipitación

• Tamiz

• Papel toalla

• Sobres de aluminio

• Pinzas de disección

• Manual metodología ISTA 2013.

3.2.2. Reactivos

• Hipoclorito de sodio (5%)

• Nitrato de potasio (KNO3)

• Peróxido de hidrogeno (H2O2)

• Alcohol (96 %)

• Alcohol antiséptico (70 %)

3.2.3. Equipos

• Balanza analítica

• Refrigerador

• Analizador Automático de Semillas [SAD 9000-S]

• Sistema de Posicionamiento Global [GPS]

• Cámara fotográfica

• Agitador magnético

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3.3. Metodología

La investigación se realizó de la siguiente manera: recolección de muestras de tomate de árbol en la Provincia de Tungurahua, extracción de las semillas en el Laboratorio de Genotécnia Vegetal (Centro Docente Experimental La Tola [CADET], 2017), seguido del análisis de la prueba de germinación estándar y el establecimiento de los valores de corte de poder germinativo: cota óptima o superior y la cota inferior en microsiemens (µS/cm), llevándose a cabo en el Laboratorio de Semillas de La Agencia de Regulación y Control Fito y Zoosanitario [AGROCALIDAD].

3.3.1. Material vegetal de tomate de árbol

El material vegetal utilizado en la investigación es de variedades comerciales con origen en la

provincia de Tungurahua, de los cantones de Baños, Patate y Pelileo. Se seleccionaron los árboles

vigorosos, sanos y de alta producción procurando que no posean ninguna clase de plaga o

enfermedad; escogiendo los mejores frutos en estado de madurez fisiológica y libre de

enfermedades, picaduras de insectos y manchas. Los frutos se colocaron en una funda plástica con

perforaciones, con su respectiva etiqueta y fueron llevados al Laboratorio de Genotécnia Vegetal de

la Universidad Central del Ecuador ubicado en el CADET para realizar la extracción de las semillas.

Cuadro 2. Material vegetal de tomate de árbol (Solanum betaceum) recolectado de la provincia de Tungurahua en los cantones de Baños, Patate y Pelileo, 2017.

Genotipos

Variedad

Cantones

Parroquia

Altitud (msnm)

g1 Amarrillo gigante Pelileo García Moreno 2536 g2 Amarrillo gigante Pelileo García Moreno 2563 g3 Amarrillo gigante Pelileo García Moreno 2553 g4 Mora ecuatoriano Pelileo García Moreno 2565 g5 Mora ecuatoriano Pelileo García Moreno 2572 g6 Amarrillo gigante Baños Ligua 1863 g7 Amarrillo gigante Baños La Matriz 2350 g8 Mora ecuatoriano Patate Patate 2460 g9 Amarrillo gigante Patate Patate 2442 g10 Mora ecuatoriano Patate Patate 2641 g11 Amarrillo gigante Baños La Matriz 2301

Elaborado por: Autora (2017).

3.3.2. Extracción de las semillas de tomate de árbol

Los frutos se lavaron con agua destilada y posteriormente se desinfecta con alcohol (96 %), después

se realizó un corte transversal para extraer las semillas con una espátula de metal y se colocaron en

un vaso de precipitación para dejar fermentar durante tres días (Revelo et al., 2004), trascurrida la

fermentación se colocaron las semillas en un tamiz para extraer el mucilago a chorro de agua

corriente, posteriormente las semillas fueron sumergidas en una solución de hipoclorito de sodio al

5% durante 4 minutos y se realizó 5 enjuagues para desinfectarlas. Las semillas se colocaron en

papel toalla para secarlas durante tres días (Anexo 1).

15

3.3.3. Prueba de germinación estándar en tomate de árbol

Las 4400 semillas de tomate de árbol se colocaron en una solución de peróxido de hidrógeno durante

8 horas (150 ml H2O2: 850 ml de agua destilada), trascurrido dicho tiempo se colocó las semillas en

la solución de nitrato de potasio a una concentración de 0.3 % (Toapanta, 2018) e inmediatamente

las semillas se dejaron en refrigeración durante 24 horas a 5 °C (Amaya y Julca, 2006). Las bandejas

germinadoras fueron rellenadas con turba y en cada orifico se sembró una semilla al doble del

diámetro de la semilla, durante el proceso de germinación las bandejas permanecieron en el

invernadero de AGROCALIDAD (24°C:48 % HR).

a. Semillas de tomate de árbol en solución de H2O2 por 8 horas.

b. Semillas de tomate de árbol en refrigeración con KNO3 por 24 horas

Fotografía 1. Proceso de germinación de las semillas de tomate de árbol.

Fuente: Autora

3.3.4. Rangos de conductividad eléctrica (equipo SAD 9000-S)

Para establecer los rangos de conductividad eléctrica en el equipo SAD 9000-S, se utilizaron 4400

semillas, las cuales se sumergieron en una solución de nitrato de potasio (0.3%) y fueron colocadas

en refrigeración durante 24 horas (5°C). Trascurrido dicho tiempo con la ayuda del dosificador del

equipo se procedió a colocar 5 ml agua destilada de 0-3 µScm-1 (Anexo 2) en las bandejas lixiviadoras

y una semilla por celda; posteriormente a las bandejas se las cubrió con plástico blanco para evitar

el ingreso de impurezas y se las dejo reposar por un lapso de 24 horas, después de 24 horas de

imbibición se analizó los solutos lixiviados (conductividad eléctrica) y se establecieron los valores de

corte (cota superior y cota inferior) utilizando el porcentaje de poder germinativo obtenido en la

prueba de germinación estándar (Guía de Procedimiento Biológicos Analizador Automático de

Semillas SAD 9000-S, 2015).

a

b

16

Este equipo cuenta con un coductivímetro múltiple con capacidad para analizar hasta 100 semillas simultáneamente. La medición de la conductividad eléctrica (CE) se realizó introduciendo un par de electrodos (por cada celda) de acero inoxidable, separados 1 cm entre sí. El tiempo de medición es de 2 segundos por celda, esto hace que con 100 semillas se demore cerca de tres minutos para hacer el análisis completo (100 celdas). El Analizador cuenta con un sensor de temperatura ambiente incorporado; al colocar el cabezal múltiple sobre la gradilla lixiviadora, este mide la temperatura ambiente y luego realiza el análisis de la CE ordenadamente de cada celda (Manual de operación del Analizador Automático de Semillas SAD 9000-S, 2015).

3.4. Diseño de la investigación

Para alcanzar los objetivos de esta investigación se evaluó el porcentaje de poder germinativo en dos

metodologías: Prueba de germinación estándar (metodología ISTA 2013) y mediante el Analizador

Automático de Semillas (SAD 9000-S) en 11 genotipos de tomate de árbol.

Factores en estudio

Porcentaje de poder germinativo

m1: Prueba de germinación estándar (metodología ISTA 2013)

m2: Analizador Automático de Semillas (SAD 9000-S)

Genotipos de tomate de árbol

11 genotipos (g)

Cuadro 3. Genotipos utilizados para analizar el poder germinativo en las dos metodologías.

Codificación P.G. Metodología ISTA (m1)

P.G. Equipo SAD 9000-S (m2)

g1 g1m1 g1m2

g2 g2m1 g2m2

g3 g3m1 g3m2

g4 g4m1 g4m2

g5 g5m1 g5m2

g6 g6m1 g6m2

g7 g7m1 g7m2

g8 g8m1 g8m2

g9 g9m1 g9m2

g10 g10m1 g10m2

g11 g11m1 g11m2

Elaborado por: Autora (2017).

Unidad experimental

Metodología (m1): Tradicional ISTA 2013: La unidad experimental para obtener el poder

germinativo para dicha metodología fueron 4400 semillas. Se realizó cuatro repeticiones de

100 semillas por cada genotipo.

Metodología (m2): Equipo SAD 9000-S: La unidad experimental para obtener el poder

germinativo para dicha metodología fueron 4400 semillas. Se realizó cuatro repeticiones de

100 semillas por cada genotipo.

17

Tipo de diseño

El diseño experimental empleado fue un DCA con cuatro repeticiones de 100 semillas por cada

genotipo para las variables poder germinativo y conductividad eléctrica.

Modelo estadístico o matemático

Yij = µ + + Ɛij

Yij = Una observación cualquiera

µ = Efecto del promedio poblacional

= Efecto de tratamientos

Ɛij = Efecto del error experimental

Este modelo se cumple siempre y cuando:

i = 1 ________________ t tratamientos

j= 1 _________________o observaciones

Cuadro 4. Esquema del análisis de la varianza ANOVA

Fuente de variación

Grados de libertad(GL)

Suma de cuadrados (SC)

Cuadrados medios (CM)

F calculado

Total rt-1 43 Xij2 - (Xij)2

𝑟𝑖

Tratamientos t-1 10 𝑋𝑖2

𝑟 - FC 𝑆𝐶 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠

𝑔𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠

𝐶𝑀 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠

𝐶𝑀 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝐸

Error t(r-1) 33 Diferencia 𝑆𝐶 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝐸

𝑔𝑙 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝐸

Coeficiente de variación

Para calcular el coeficiente de variación se usó la siguiente formula:

𝑪𝑽=√𝑪𝑴 𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓 𝒆𝒙𝒑𝒆𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒍

𝐱− * 100

Dónde: CV = Coeficiente de variación

CM E. Exp = Cuadrado medio del error experimental.

x- = Media aritmética de la población.

Análisis funcional

Se utilizo la prueba de comparación de medias Tukey al 5% para determinar si existe diferencia

significativa en los porcentajes de poder germinativos obtenidos mediante las dos metodologías.

Correlación de Pearson

La correlación se realizó con los datos obtenido del poder germinativo de las dos metodologías: metodología tradicional (ISTA, 2013) y equipo SAD 9000-S.

18

3.5. Variables evaluadas

3.5.1. Porcentaje de poder germinativo en turba

La evaluación se la realizó mediante conteo de plántulas normales, anormales y semillas sin germinar a los 30 días según el Manual sobre Evaluación de Plántulas (ISTA, 2013) y se expresaron en porcentaje.

3.5.1.1. Plántulas normales (PN)

Según el ISTA (2013), Una plántula normal es aquella que presenta capacidad para continuar su desarrollo en planta normal cuando se la cultiva en suelo de buena calidad y bajo condiciones favorables de humedad, temperatura e iluminación. Las plántulas normales se dividen en tres categorías: plántulas intactas, plántulas con ligeros defectos y plántulas con infección secundaria.

3.5.1.2. Plántulas anormales (PA)

Una plántula anormal es definida por las reglas del ISTA: “Es aquella que no presenta capacidad para continuar su desarrollo en planta normal cuando se la cultiva en suelo de buena calidad y bajo condiciones favorables de humedad, temperatura e iluminación”. Las plántulas anormales se dividen en tres categorías: plántula dañada, deformes y podridas y/o enfermas.

Los cotiledones están deformados y necrosis cerca del brote terminal (necrosis fisiológica).

A pesar de que menos del 50% de los cotiledones estén deformados, esto es anormal debido a la necrosis fisiológica.

Mas del 50 % del área de los cotiledones están descoloridos; la plántula es anormal (necrosis fisiológica)

El hipocótilo es demasiado corto y grueso y el tejido que rodea la yema terminal es necrótico, el recubrimiento de la semilla está adherido a los cotiledones.

Fotografía 2. Evaluación de plántulas normales y anormales (ISTA, 2013).

3.5.1.3. Semillas sin germinar

Semillas que no emergieron de la turba, es decir no desarrollaron raíz y plúmula, por factores como

latencia e inviabilidad, contaminación por hongos.

a b c d

19

3.6.1. Porcentaje de poder germinativo en el equipo SAD 9000-S Los porcentajes de poder germinativo del equipo se obtuvieron después de 24 horas de imbibición de las semillas en las bandejas lixiviadoras, al realizar la calibración biológica (rangos de conductividad eléctrica) en el equipo con los porcentajes de poder germinativo obtenidos en la prueba de germinación estándar.

3.6.1.1. Valor de cota óptima o superior (µScm-1) El valor de cota óptima o superior se estableció sumando el número de veces que se repite cada valor de corte al calibrar el equipo con los porcentajes de poder germinativo obtenidos de la prueba de germinación estándar, determinando así la frecuencia de predicción (Anexo 3). 3.6.1.2. Valor de cota inferior (µScm-1) El valor de la cota inferior se estableció sumando el número de veces que se repite cada valor de corte al calibrar el equipo con los porcentajes de poder germinativo obtenidos de la prueba de germinación estándar, determinando así la frecuencia de predicción (Anexo 3). 3.6.1.3. Conductividad eléctrica (µScm-1) El análisis de los solutos lixiviados de cada una de las semillas se realizó trascurrido el tiempo de imbibición (24 horas) con el equipo SAD 9000-S y se expresó en microsiemens (µScm-1).

Electrodos múltiples

Fotografía 3. Analizador Automático de Semillas (SAD 9000-S)

Fuente: Autora

a

b

20

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

METODOLOGÍA TRADICIONAL (ISTA 2013)

4.1. Porcentaje de poder germinativo

En el análisis de la varianza para la variable poder germinativo (P.G), Cuadro 5, detectó diferencias

significativas (α=0.005) para plántulas normales y semillas sin germinar. Para plántulas anormales no

se encontraron diferencias significativas. Los coeficientes de variación para plántulas nórmales,

anormales y semillas sin germinar fueron 13.81%, 50.43% y 50.57%, respectivamente. Los promedios

fueron 77.73 %, 3.89 % y 13.89 % respectivamente.

Cuadro 5. Cuadrados medios para la variable poder germinativo: plántulas normales, plántulas anormales y semillas sin germinar de Solanum betaceum a 30 días después de la siembra Laboratorio de semillas Agrocalidad- Tumbaco. 2017

Fuente variación

Grados de libertad

Cuadrados medios

Plántulas normales

(%)

Plántulas anormales

(%)

Semillas sin germinar

(%)

Genotipos 10 254.37* 5.77ns 197.72*

Error Exp. 33 115.18 3.84 86.46

Promedio 77.73 3.89 13.89

CV % 13.81 50.43 50.57

*Significativo ** Altamente significativo No significativo ns, P: 0.05, 0.01

En la prueba de comparación de medias de Tukey al 5 % para la variable poder germinativo, Cuadro

6, se detectó tres rangos de significancia, encabezando el primer rango, con el mayor porcentaje de

plántulas normales se encontró el genotipo dos (g2) con un promedio de 89.25 %, mientras que, al

genotipo diez (g10) ocupo el último rango, con un promedio de 61 % de plántulas normales. El

porcentaje plántulas normales se empleó para establecer los rangos de conductividad eléctrica de

Solanum betaceum en el equipo SAD 9000-S.

Cuadro 6. Comparación de medias (Tukey 5%) de plántulas normales, plántulas anormales y semillas sin germinar de tomate de árbol (Solanum betaceum). Agrocalidad – Tumbaco. 2017.

Genotipos

Plántulas Normales

(%)

Plántulas Anormales

(%)

Semillas sin germinar

(%)

Promedios

g1 84.50 ab 3.50 12.00 ab

g2 89.25 a 1.75 9.00 b

g3 80.75 ab 4.50 14.75 ab

g4 81.25 ab 3.00 15.75 ab

g5 77.75 ab 5.25 17.00 ab

g6 86.00 ab 2.25 11.75 ab

g7 71.75 ab 4.25 24.00 ab

g8 71.25 ab 4.00 24.75 ab

g9 76.75 ab 4.00 19.25 ab

g10 61.00 b 5.75 33.25 a

g11 74.75 ab 4.50 20.75ab

21

METODOLOGÍA EQUIPO SAD 9000-S (ANALIZADOR AUTOMÁTICO DE SEMILLAS)

4.2. Porcentaje de poder germinativo En el análisis de la varianza para la variable poder germinativo obtenido en el equipo SAD 9000S en el momento de establecer los rangos de conductividad eléctrica, Cuadro 9, se observó que existen diferencias significativas entre los genotipos evaluados. Se obtuvo un promedio de poder germinativo de 77.23 %, con un coeficiente de variación de 14.27 %.

Cuadro 7. Análisis de la varianza para la Metodología del Equipo SAD 9000-S. Laboratorio de semillas (Agrocalidad–Tumbaco). 2017.

Fuente de Grados Suma Cuadrados

Cuadrado Medios

Fisher Tab. Significación

variación Libertad 5%

Genotipos 10 2468.73 246.87 2.03 0.0427*

Error Exp. 33 4007.00 121.42

Total 43 6475.73

Promedio 77.23 %

CV % 14.27

*Significativo ** Altamente significativo No significativo ns, P: 0.05, 0.01

En la prueba de comparación de medias de Tukey al 5 % para la variable poder germinativo, Cuadro

8, se detectó tres rangos de significancia, el genotipo dos (g2) encabezó el primer rango, con el mayor

porcentaje de poder germinativo de 87.75 %, al genotipo diez (g10) ocupo el último rango, con un

promedio de 60.5 % de poder germinativo.

Cuadro 8. Comparación de medias (Tukey 5%) para el poder germinativo obtenido en el Equipo SAD 9000-S. Laboratorio de semillas (Agrocalidad–Tumbaco). 2017.

Genotipos Poder germinativo (%) Equipo SAD 9000-S

g1 84.25 ab

g2 87.75 a

g3 80.50 ab

g4 81.25 ab

g5 77.25 ab

g6 85.25 ab

g7 71.25 ab

g8 70.75 ab

g9 76.25 ab

g10 60.50 b

g11 74.50 ab

Los porcentajes de poder germinativo obtenidos en el equipo SAD 9000-S son muy similares a los de

la metodología tradicional, debido que al realizar las calibraciones biológicas en el equipo con los

datos obtenidos del método tradicional solo se aceptan diferencias entre 0-2 % de poder

germinativo, asegurando una mayor confiabilidad en los rangos establecidos y un coeficiente de

correlación alto entre los porcentajes de poder germinativo de las dos metodologías evaluadas en la

investigación.

22

4.2.1. Valor de corte óptimo o superior (µScm-1)

Según Craviotto (2015), en el Manual de Procedimientos Biológicos del equipo Analizador

Automático de Semillas para la obtención de los valores de corte es primordial tener los resultados

de la prueba de germinación estándar para calibrar el equipo y establecer los rangos de

conductividad eléctrica. Dichos valores de corte se deben establecer con una amplitud de

temperatura de 20°C – 23°C debido a que la conductividad eléctrica varia con la temperatura. Está

probado que se produce una deriva de la medición del orden del 2 % por °C. En la presente

investigación los rangos de conductividad eléctrica se establecieron con una temperatura promedio

de 23°C (Anexo 4). Sin embrago, temperaturas de 20°C – 25°C son aceptadas para la evaluación

fisiológica de la calidad de semillas mediante la prueba de conductividad eléctrica (Pérez y Pita, 1998;

Soto y Valiengo, 2011).

Mediante la utilización del equipo SAD 9000-S y con los datos obtenidos del porcentaje poder

germinativo de la prueba de germinación estándar se calibró el equipo para la especie Solanum

betaceum. En el gráfico 1, se observó que existen 5 frecuencias (14,16,18,20,22 µScm-1). Sin

embargo, el valor de 16 Scm-1 fue el que presentó la mayor frecuencia de predicción con 25

repeticiones (Anexo 5); por lo tanto, se tomó este valor como corte óptimo o superior. EL valor de

corte tiene como objetivo diferenciar, de acuerdo con el principio de conductividad eléctrica,

aquellas semillas que se encuentran en condiciones fisiológicas saludables de las que no lo están

(Craviotto, 2015). Dicho valor indica que aquellas semillas que superen el valor de corte establecido

poseen una calidad fisiológica inferior, debido a que las semillas deterioradas o muertas liberan al

medio mayor cantidad de electrolitos que las sanas y vigorosas (Arango y Craviotto, 2008).

Gráfico 1. Valor de corte óptimo o superior para semillas de tomate de árbol.

4

25

10

4

1

0

5

10

15

20

25

30

14 16 18 20 22

Frec

uen

cia

Conductividad eléctrica µScm-1

Valor de corte P.G: µScm-1

23

4.2.2. Valor de cota inferior (µScm-1) El valor de corte de la cota inferior se estableció en 6 µScm-1 debido a que en este valor de corte se encontró con la mayor frecuencia de predicción (Anexo 6). Como se puede apreciar en el gráfico 2,

se obtuvieron 3 frecuencias 6, 8 y 10 µScm-1. Sin embargo, el valor de 6 Scm-1 fue el que presentó la mayor frecuencia de predicción con 23 repeticiones; por lo tanto, se tomó este valor como la cota inferior. Semillas con un valor en µScm-1 por debajo de la cota inferior se consideran dormidas o duras (Craviotto, 2015).

Gráfico 2. Valor de cota inferior para semillas de tomate de árbol.

Cabe destacar que los rangos de conductividad eléctrica establecidos para la especie de Solanum

betaceum en la investigación no se pueden discutir con otros autores debido a que no existen

estudios anteriores realizados en este frutal. Sin embargo, existen estudios en otras especies

utilizando el equipo SAD 9000-S. En café (Coffea arábica L.) para una germinación del 70 % de las

semillas, el valor de corte de la conductividad eléctrica en el equipo SAD 9000-S es de

aproximadamente 120,5 µScm-1 (Cabral y Moreira, 2006). En arroz (Oryza sativa) un valor de

conductividad eléctrica de 8 µScm-1 es capaz de estimar la formación de plántulas normales (Piccinin,

2011).

En frejol (Phaseolus vulgaris) con un valor de corte óptimo o superior de 350 µScm-1 y una cota

inferior de 110 µScm-1 se obtiene un 87% de poder germinativo. Para maíz (Zea mays) con un rango

de conductividad eléctrica de 150 µScm-1 – µScm-1 el poder germinativo es de 94.62 %, los rangos

permiten analizar la calidad fisiológica estas especies en 48 horas en el equipo SAD 9000-S en

comparación con las pruebas tradicionales donde el tiempo de análisis es de aproximadamente 8

días (Flores, 2018).

En trigo (Triticum spp) con un rango de conductividad eléctrica de 10 µScm-1 - 50 µScm-1 se

determina poder germinativo en 24 horas en el equipo SAD 9000-S, mientras que el método

tradicional el tiempo es 8 días, paras arroz (Oryza sativa) con una cota óptima o superior 20 µScm-1

y una cota inferior de 5 µScm-1 se estima el P.G en 24 horas utilizando el Analizado Automático de

Semillas (SAD 9000-S) en comparación con las pruebas tradicionales donde el tiempo de análisis es

de 14 días (Pantoja, 2018).

23

18

3

0

5

10

15

20

25

Frec

uen

cia

Conductividad eléctrica µScm-1

Valor de Cota inferior µScm-1

6 8 10

24

4.2.3. Conductividad eléctrica (µScm-1) En el análisis de la varianza para la variable conductividad eléctrica obtenida al ser analizado los solutos lixiviados de las semillas después de 24 de imbibición, Cuadro 9, se observó que existen diferencias significativas entre los genotipos evaluados. Se obtuvo un promedio de conductividad eléctrica 11.07 µScm-1, con un coeficiente de variación de 9.79 %. Cuadro 9. Análisis de la varianza para la variable conductividad eléctrica en 11 genotipos de tomate de árbol (Solanum betaceum) durante un periodo de imbibición de 24 horas.

Fuente de Grados Libertad

Suma de cuadrados

Cuadrado medios

Fisher Tab. (5%)

Significación variación

Genotipos 10 135.58 13.56 11.14 0.00*

Error Exp. 33 40.18 1.22

Total 43 175.76

Promedio 11.07 µScm-1

CV % 9.79

En la prueba de comparación de medias de Tukey al 5 % para la variable poder conductividad

eléctrica, Cuadro 10, se observó que existen nueve rangos de significancia, encabezando el primer

rango, con la menor conductividad eléctrica se encontró el genotipo dos (g2) con 7.95 µScm-1, este

genotipo también tiene el mayor porcentaje de poder germinativo de 87.75 %. El genotipo (g10) se

ubicó en el último rango, dicho genotipo tiene la mayor conductividad eléctrica 14.22 µScm-1 con un

porcentaje de poder germinativo de 60.50 %. De acuerdo con Pérez y Pita (2001) una mayor

conductividad indica una mayor presencia de iones (lixiviados), lo que se puede correlacionar con

una menor emergencia de plántulas. Los iones lixiviados son inversamente proporcionales a la

integridad de las membranas celulares (Soto y Valiengo, 2011).

Cuadro 10. Comparación de medias (Tukey 5%) para la variable conductividad eléctrica (µScm-1) en 11 genotipos de tomate de árbol (Solanum betaceum) durante un periodo de imbibición de 24 horas.

Genotipos

Conductividad eléctrica (µS/cm)

Poder germinativo

(%)

g1 9.84 de 84.25 ab

g2 7.95 e 87.75 a

g3 9.26 de 80.50 ab

g4 10.64 bcde 81.25 ab

g5 11.58 abcd 77.25 ab

g6 10.12 cde 85.25 ab

g7 12.79 abc 71.25 ab

g8 13.26 ab 70.75 ab

g9 11.45 bcd 76.25 ab

g10 14.22 a 60.50 b g11 10.63 bcde 74.50 ab

25

La medición de la conductividad eléctrica nos permite realizar una evaluación objetiva de la

condición fisiológica y anatomo-morfológica de las semillas individuales a partir de las sustancias

liberadas, si las membranas están deterioradas, ocurrirá una pérdida de contenido de la célula (como

iones y carbohidratos) durante la imbibición. Estos solutos tienen la capacidad de conducir la

corriente eléctrica y se denomina electrolitos. De tal manera que la alta conductividad eléctrica es el

resultado de la presencia en el exudado de iones procedentes de las estructuras celulares y

subcelulares. Por lo tanto, la prueba de conductividad eléctrica trata de cuantificar indirectamente

la degradación y desorganización de las membranas es decir la integridad de las membranas

celulares (Craviotto, 2015; Poulsen, 2000).

Los valores de corte establecidos en la investigación fueron: 6 µScm-1 (cota inferior) y 16 µScm-1 (cota

óptima o superior), en este rango de conductividad eléctrica se encontraron 3600 semillas (82 %) es

decir 9 de 11 genotipos evaluados, los cuales poseen porcentajes de poder germinativo superiores

a 71 % y la conductividad eléctrica es inferior a 12.79 µScm-1. Aquellos genotipos que no se

encontraron dentro del rango se debe a que el poder germinativo es inferior a 71 % y la

conductividad eléctrica superó los 12.79 µScm-1 (Gráfica 3). Según El Instituto Nacional de Tecnología

Agropecuaria- Estación Experimental Agropecuaria Oliveros (INTA EEAO, 2012) argumenta que

aquellas semillas con valores de conductividad eléctrica elevados poseen una condición fisiológica

inferior y esto se manifiesta en las condiciones de emergencia en el campo donde existen diversas

situaciones de estrés.

Gráfico 3. Genotipos que se encuentran dentro del rango establecido con su respectiva conductividad eléctrica ambos determinados mediante el equipo SAD 9000-S.

Los genotipos que se encuentran dentro el rango de conductividad eléctrica establecido (6 µScm-1-

16 µScm-1) tienen en promedio un porcentaje de poder germinativo y una conductividad eléctrica

de 80 % y 10.47 µScm-1, respectivamente. Aquellos genotipos que superaron la cota óptima o

superior (18 µS/cm) tienen en promedio un porcentaje de poder germinativo y una conductividad

eléctrica de 66 % y 13.74 µScm-1, respectivamente.

26

4.3. Correlación () entre P.G. Tradicional (ISTA, 2013) – P.G Equipo SAD 9000-S

El análisis de correlación realizado entre los porcentajes de poder germinativo de las semillas de

tomate de árbol obtenidos mediante las dos metodologías fue de =0.9985. En estudios recientes

realizados en arroz, trigo, frejol y maíz utilizando las mismas metodologías se encontraron

coeficientes de correlación similares: = 0.98, = 0.96, = 0.96 y = 0.95 respectivamente (Flores,

2018; Pantoja, 2018).

Cuadro 11. Comparación de medias (Tukey 5%) de los porcentajes de poder germinativo de las metodologías ISTA (2013) y el equipo SAD 9000-S.

Genotipos

P. G. ISTA (2013) %

P.G. Equipo 9000-S %

Rangos

g1 84.50 84.25 ab g2 89.25 87.75 a g3 80.75 80.50 ab g4 81.25 81.25 ab g5 77.75 77.25 ab g6 86.00 85.25 ab g7 71.75 71.25 ab g8 71.25 70.75 ab g9 76.75 76.25 ab

g10 61.00 60.50 b g11 74.75 74.50 ab

En la presente investigación aceptamos la hipótesis nula (H0) “Los porcentajes de poder germinativo

obtenidos mediante la metodología de referencia ISTA indican que no existe diferencia significativa

al comparar los porcentajes de poder germinativos obtenidos en el equipo SAD 9000-S”.

Cuadro 12. Correlación de Pearson entre P.G. tradicional y P.G. equipo SAD 9000-S

P.G. Método tradicional P.G. Equipo SAD 9000-S

Promedio 77.73 77.23

Genotipos 11 11

Coeficiente de correlación de Pearson 0,9985 -valor <0.00001

Gráfico 4. Correlación entre P.G. tradicional y P.G. equipo SAD 9000-S

y = 0,9954xR² = 0,9967

60

65

70

75

80

85

90

95

60 65 70 75 80 85 90 95

P.G

. Mét

od

o t

rad

icio

nal

(%

)

P.G. Equipo SAD 9000-S (%)

Coeficiente de Determinación (R2)

27

5. CONCLUSIONES

El porcentaje de poder germinativo en semilla de tomate de árbol (Solanum betaceum)

mediante la metodología tradicional (ISTA 2013) se obtuvo en un periodo de tiempo de 30

días utilizando como sustrato turba, encontrándose diferencias significativas para plántulas

normales y semillas sin germinar, sin embargo, para plántulas anormales solo se encontró

diferencias matemáticas.

Los rangos de conductividad eléctrica establecido en el Analizador Automático de Semillas

(SAD 9000-S) en un periodo de tiempo de 24 horas fueron: cota óptima o superior de 16

µScm-1 y una cota inferior de 6 µScm-1, dentro de este rango se encontraron 3600 semillas

(82 %) las cuales tienen buena calidad fisiológica con un promedio de poder germinativo de

80 % y una conductividad eléctrica promedio de 10.47 µScm-1.

Las dos metodologías utilizadas para obtener el poder germinativo tienen una alta

correlación de = 0.998, indicando el uso confiable de los rangos de conductividad eléctrica

establecidos en el equipo SAD 9000-S.

28

6. RECOMENDACIONES

Los genotipos de tomate de árbol utilizadas en la investigación fueron de la provincia de

Tungurahua, se recomienda recolectar muestras de otras provincias para corroborar la cota

superior de poder germinativo e inferior establecidas a nivel de especie en el Equipo SAD

9000-S.

El tiempo de imbibición para analizar la calidad fisiológica de la semilla de tomate de árbol

en el equipo SAD 9000-S fue de 24 horas, es posible reducir dicho tiempo. Se recomienda

analizar la conductividad eléctrica en función del tiempo, para identificar a partir de qué

periodo de tiempo no existe diferencia significativa en la conductividad eléctrica. Así reducir

el análisis de la calidad de la semilla en el Equipo SAD 9000-S.

Los rangos de conductividad eléctrica establecidos en el equipo SAD 9000-S permitirá al

Laboratorio de semillas de Agrocalidad la entrega de resultados confiables a los usuarios

(productores de plántulas de tomate de árbol, instituciones privadas y públicas,

investigadores etc.) de forma objetiva, eficiente y eficaz.

29

7. RESUMEN

El tomate de árbol es un frutal andino apetecido tanto a nivel nacional como internacional por su

fuente importante de betacaroteno (provitamina A), vitamina B6, vitamina C (ácido ascórbico),

vitamina E y hierro. También posee contenidos altos de potasio, magnesio y fósforo que poseen los

frutos (Calvo, 2009). Es considerado en frutoterapia como una de las frutas que fortalecen el cerebro

y contribuye a curar migrañas y cefaleas severas. Estudios realizados indican que tiene sustancias

como el ácido gamma aminobutírico baja la tensión arterial. Se consume como fruta fresca, es

materia prima en la industria para la preparación de jugos, compotas, conservas dulces, jaleas,

gelatina, mermelada y concentrados congelado (eldiario, 2013).

En la producción de tomate de árbol los controles fitosanitarios son los que elevan el costo de

producción, reduciendo los ingresos de los agricultores. Diversas son las medidas que hacen uso los

productores para que la planta cumpla su ciclo y obtener frutos con calidad comercial. El uso de

semillas posee múltiples ventajas tanto desde el ámbito agronómico como fitosanitario, ya que

cumplen con los atributos de calidad como son: calidad físicas, fisiológicas, sanitarias y genéticas. La

suma de todos los atributos antes mencionados es fundamental para obtener plantas productivas.

La calidad genética es la más importantes, sin embargo, le sigue la calidad fisiológica representada

por el vigor y potencial de germinación.

La presente investigación se realizó en el Laboratorio de Semillas de Agrocalidad, siendo el objetivo

establecer los rangos de conductividad eléctrica en semillas de tomate de árbol utilizando el equipo

SAD 9000-S (Analizador Automático de Semillas) para evaluar la calidad fisiológica de las semillas a

través del poder germinativo en un periodo de tiempo de 24 horas. Dicho equipo analiza la

conductividad eléctrica individual de cada semilla sin destruirla, determina poder germinativo y

vigor, además se puede establecer rangos de conductividad eléctrica o también llamados valores de

corte “partición”.

Para obtener los rangos de conductividad eléctrica es primordial tener los porcentajes de poder

germinativo analizados mediante la prueba de germinación estándar (metodología tradicional), con

dichos valores se calibra el equipo SAD 9000-S y de esta manera se obtiene el porcentaje de poder

germinativo y los rangos de conductividad eléctrica (corte superior e inferior). El analizar automático

de semillas de forma paralela analiza la conductividad eléctrica, midiendo la integridad de las

membranas celulares, aquellas semillas con valores de conductividad eléctrica elevado revelan un

deterioro de las membranas; para el tomate de árbol se acepta una conductividad eléctrica hasta

12.79 µS/cm para semillas con buena calidad fisiológica.

Dentro del rango establecido para evaluar el poder germinativo en el equipo SAD 9000S, el cual está

comprendido entre 6 µScm-1 (cota inferior) y 16 µScm-1 (cota superior) se encuentran 3600 semillas

(82%) es decir 9 de 11 genotipos evaluados, los cuales poseen porcentajes de poder germinativo

superiores a 71% y una conductividad eléctrica inferior a 12.79 µScm-1.Los valores de corte sirven

para saber que semillas se encuentran en buenas condiciones fisiológicas de las que no lo están.

La calidad fisiológica de la semilla de tomate árbol se lo puede analizar utilizando los rangos

establecidos en el equipo SAD 9000-S (cota superior 16 µScm-1 y cota inferior de 6 µScm-1) en 24

horas o mediante la prueba de germinación estándar en 30 días. Las dos metodologías (metodología

tradicional ISTA y equipo SAD 9000-S) utilizadas para obtener el poder germinativo tienen una alta

correlación (=0.998) indicando el uso confiable de los rangos de conductividad eléctrica

establecidos en el equipo SAD 9000-S.

30

SUMMARY

Tree tomato fruit is an Andean abit both nationally and internationally for its important source of

beta-carotene (provitamin A), vitamin B6, vitamin C (ascorbic acid), vitamin E and iron. Also, it has

high contents of potassium, magnesium and phosphorus having the fruits (Calvo, 2009). frutoterapia

It is considered as one of the fruits that strengthen the brain and helps to cure migraines and severe

headaches. Studies indicate that has substances such as gamma aminobutyric acid low blood

pressure. It is consumed as fresh fruit, raw material is concentrated in the industry for the

preparation of juices, jams, sweet preserves, jellies, jelly, jam and frozen (eldiario, 2013).

In the production of tree tomato plant health checks are those that raise the cost of production,

reducing farmers' incomes. Various measures are producers who use the plant to fulfill its cycle and

obtain fruits with commercial quality. The use of seeds has many advantages both from the

agronomic and phytosanitary field as they meet the quality attributes such as: physical, physiological,

health and genetic quality. The sum of all the above attributes is essential for production plants.

Genetic quality is the most important, however, followed the physiological quality represented by

the vigor and germination potential.

This research was conducted in Laboratorio de Semillas de Agrocalidad, the aim being to establish

ranges of electrical conductivity in tomato seeds tree using equipment SAD 9000-S (Automatic Seed

Analyzer) to evaluate the physiological quality of the seeds through a germination period of 24 hours.

Such equipment analyzes individual electrical conductivity of each seed without destroying

determines germination and vigor also can establish electrical conductivity ranges or cutoffs also

called "partition".

For ranges electrical conductivity is essential to have the percentages of germination analyzed by

standard germination test (traditional method), with these values the computer SAD 9000-S is

calibrated and thus the percentage of germination is obtained and electrical conductivity ranges

(optimal cutoff and minimal value). The automatic analyzing seed parallel analyzes electrical

conductivity, measuring the integrity of cell membranes, those seeds with high electrical conductivity

values show a deterioration of the membranes; for tree tomato electrical conductivity is accepted

until 12.79 μS/cm for seed with good physiological quality.

Within the range established to evaluate the germination in the equipment SAD 9000S, which is

between 6 μS/cm (minimal value) and 16 μS/cm (optimal cutoff) are 3600 seeds (82%) meaning 9 of

11 genotypes, which have higher percentages of germination 71% and a lower electrical conductivity

12.79 μS/cm. Cutoff values used to know that seeds are in good physiological conditions which are

not.

The physiological quality of tomato seed tree would be analyzed using the ranges set in the computer

SAD 9000-S (optimal cutoff 16 μS/cm and minimal value 6 μS/cm) in 24 hours or by standard

germination test within 30 days. The two methodologies (traditional methodology ISTA and

equipment SAD 9000-S) used for the germination are highly correlated ( = 0998) indicating the

reliable use of electrical conductivity ranges established in the computer SAD 9000-S.

31

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36

9. ANEXO

Anexo 1 . Extracción de las semillas de tomate de árbol en el Laboratorio de Genotécnia Vegetal, Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Central del Ecuador (CADET). 2017.

Corte trasversal de los frutos de tomate de árbol

Extracción de las semillas de tomate de árbol con el mucilago

Fermentación de las semillas de tomate de árbol durante dos días con la pulpa.

Fermentación de las semillas de tomate de árbol durante un día con agua destilada.

Extracción del mucilago de las semillas de tomate de árbol

Desinfección de las semillas con hipoclorito de sodio al 5%.

Secado de las semillas de tomate de árbol.

Semillas de tomate de árbol secas.

a b d c

h g f e

37

Anexo 2. Análisis de la conductividad eléctrica del agua destilada en el equipo SAD 9000-S

38

Anexo 3. Obtención de los valores de corte del poder germinativo (Manual de Procedimientos Biológicos del Analizador Automático de Semillas)

El operador del SAD 9000-S tiene la posibilidad de obtener para cada especie sus propios valores de corte.

Si bien estos valores se hallan recomendados, para algunas especies, ello no impide la utilización de otros

valores. Esto es particularmente importante cuando por diferentes motivos, al analista tiene

estandarizadas condiciones de trabajo diferentes a las recomendadas y son las que piensa usar como rutina

durante la operación del SAD 9000-S.

El cálculo de los valores de corte es sencillo y se puede ordenar mediante el uso de una planilla en donde

se consigna:

• El número de lote de semillas • El resultado del poder germinativo, el vigor obtenido mediante la prueba de germinación Estándar

prueba de vigor específica. • Los valores de conductividad crecientes de 5 en 5 µS/cm entre dos intervalos amplios, por ejemplo:

50-30 µS/cm. • Teniendo los valores de poder germinativo y/o vigor para un número adecuado de lotes, por

ejemplo, entre 10-20 muestras diferentes de la misma especie el analista realiza las operaciones siguientes:

• Acondicionar una muestra de cada uno de los lotes para la prueba de conductividad eléctrica. • Conducir la prueba de conductividad eléctrica para el lote N 1 estableciendo previamente un valor

de corte para poder germinativo. Elegir, por ejemplo 50 µS/cm. • Cambiar mediante el programa del SAD 9000-S el valor de corte de 5 en 5 µS/cm de forma creciente

y así poder visualizar los nuevos valores de vigor y poder germinativo obtenidos. • Indicar, por ejemplo, mediante una X, cada vez que un valor de corte empleado permite obtener

un valor de poder germinativo cercano a los valores obtenidos en las respectivas pruebas. • Sumar el número de veces que se repite cada valor de corte y determinar así la frecuencia de

predicción de cada uno de los valores de conductividad eléctrica.

• Emplear como valores de corte para estimar vigor y poder germinativo a aquel valor de conductividad eléctrica que presente la mayor frecuencia de predicción.

39

Anexo 4. Conductividad eléctrica en 11 genotipos de tomate de árbol (S. betaceum) obtenida mediante el Equipo SAD 9000-S. C

on

du

ctiv

idad

Elé

ctri

ca

Genotipos de tomate de árbol (Solanum betaceum) µ

/cm

Repeticiones 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

I 9.13 8.78 9.23 11.26 11.78 9.74 11.66 16.04 11.53 14.9 10.81

II 9.79 7.72 8.69 9.25 10.5 10.39 13.14 12.7 11.42 16.07 9.54

III 10.93 7.4 8.89 11.28 11.47 9.63 12.01 13.78 10.68 12.94 10.98

IV 9.52 7.89 10.24 10.76 12.57 10.71 14.35 10.51 12.17 12.98 11.2

Media 9.84 7.95 9.26 10.64 11.58 10.12 12.79 13.26 11.45 14.22 10.63

µ/c

m/g

Repeticiones 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

I 16.02 15.40 16.19 19.75 20.67 17.09 20.46 28.14 20.23 26.14 18.96

II 17.18 13.54 15.25 16.23 18.42 18.23 23.05 22.28 20.04 28.19 16.74

III 19.18 12.98 15.60 19.79 20.12 16.89 21.07 24.18 18.74 22.70 19.26

IV 16.70 13.84 17.96 18.88 22.05 18.79 25.18 18.44 21.35 22.77 19.65

Media 17.27 13.94 16.25 18.66 20.32 17.75 22.44 23.26 20.09 24.95 18.65

Temperatura °C 23.20 23.33 23.73 23.48 22.65 23.10 23.10 22.58 22.73 22.85 22.70

Desvió Estándar σ 2.69 2.25 3.45 3.80 4.04 3.06 5.50 5.10 4.17 5.81 2.90

40

Anexo 5. Establecimiento del valor de corte poder Germinativo (µS/cm) en semillas de S. betaceum.

Corte P.G (µS/cm) Repeticiones P.G. Método Tradicional P.G. Equipo SAD 9000-S Dif. CE (X) u/cm 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

M1

16 M1R1 87 87 0 9.13 X 16 M1R2 86 86 0 9.79 X 16 M1R3 83 82 1 10.93 X 16 M1R4 82 82 0 9.52 X

85 84 1 9.84

M2

16 M4R1 95 94 1 8.78 X 16 M4R2 87 85 2 7.72 X 16 M4R3 88 86 2 7.4 X 16 M4R4 87 86 1 7.89 X

89 88 1 7.95

M3

16 M3R1 86 88 2 9.23 X 21 M3R2 81 79 2 8.69 X 17 M3R3 76 75 1 8.89 X 16 M3R4 80 80 0 10.24 X

81 81 0 9.26

M4

19 M2R1 85 85 0 11.26 X 16 M2R2 86 86 0 9.25 X 19 M2R3 87 86 1 11.28 X 16 M2R3 67 68 1 10.76 X

81 81 0 10.64

M5

17 M12R1 76 76 0 11.78 X 17 M12R2 64 64 0 10.5 X 19 M12R3 83 83 0 11.47 X 17 M12R4 86 86 0 12.57 X

78 77 1 11.58

M6

16 M5R1 85 85 0 9.74 X 17 M6R2 89 87 2 10.39 X 16 M6R3 87 86 1 9.63 X 16 M6R4 83 83 0 10.71 X

86 85 1 10.12

M 7 14 M7R1 74 72 2 11.66 X

41

16 M7R2 70 70 0 13.14 X 16 M7R3 76 77 1 12.01 X 16 M7R4 67 66 1 14.35 X

72 71 1 12.79

M8

17 M8R1 68 68 2 16.04 X 17 M8R2 85 85 0 12.7 X 17 M8R3 85 85 0 13.78 X 17 M8R4 45 45 0 10.51 X

71 71 0 13.26

M9

19 M9R1 93 93 0 11.53 X 16 M9R2 84 84 0 11.42 X 13 M9R3 62 62 2 10.68 X 14 M9R4 66 66 0 12.17 X

77 76 1 11.45

M10

16 M5R1 73 73 0 14.9 X 16 M5R2 56 55 1 16.07 X 16 M5R3 53 52 1 12.94 X 16 M5R4 62 62 0 12.98 X

61 61 0 14.22

M11

14 M13R1 53 53 0 10.81 X 16 M13R2 61 61 0 9.54 X 16 M13R3 90 90 0 10.98 X 17 M12R4 94 94 0 11.2 X

75 75 0 10.63 Total (predicciones) 4 25 10 4 1

Valor del Poder germinativo 16 µS/cm

Anexo 6. Establecimiento del valor de la cota inferior (µS/cm) en semillas de S. betaceum.

42

Cota Inferior (µS/cm) Repeticiones

P.G. Método Tradicional

P.G. Equipo SAD 9000-S Dif. CE (X) u/cm 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

M1

7 M1R1 87 87 0 9.13 X 7 M1R2 86 86 0 9.79 X 7 M1R3 83 82 1 10.93 X 7 M1R4 82 82 0 9.52 X

85 84 1 9.84

M2

6 M4R1 95 94 1 8.78 X 5 M4R2 87 85 2 7.72 X 5 M4R3 88 86 2 7.4 X 6 M4R4 87 86 1 7.89 X

89 88 1 7.95

M3

5 M3R1 86 88 2 9.23 X 6 M3R2 81 79 2 8.69 X 7 M3R3 76 75 1 8.89 X 6 M3R4 80 80 0 10.24 X

81 81 0 9.26

M4

5 M2R1 85 85 0 11.26 X 6 M2R2 86 86 0 9.25 X 7 M2R3 87 86 1 11.28 X 6 M2R3 67 68 1 10.76 X

81 81 0 10.64

M5

7 M12R1 76 76 0 11.78 X 8 M12R2 64 64 0 10.5 X 9 M12R3 83 83 0 11.47 X 9 M12R4 86 86 0 12.57 X

78 77 1 11.58

M6

7 M5R1 85 85 0 9.74 X 7 M6R2 89 87 2 10.39 X 5 M6R3 87 86 1 9.63 X 5 M6R4 83 83 0 10.71 X

86 85 1 10.12

M7

7 M7R1 74 72 2 11.66 X 6 M7R2 70 70 0 13.14 X 6 M7R3 76 77 1 12.01 X

43

6 M7R4 67 66 1 14.35 X

72 71 1 12.79

M8

6 M8R1 68 68 2 16.04 X 6 M8R2 85 85 0 12.7 X 6 M8R3 85 85 0 13.78 X 9 M8R4 45 45 0 10.51 X

71 71 0 13.26

M9

6 M9R1 93 93 0 11.53 X 7 M9R2 84 84 0 11.42 X 7 M9R3 62 62 2 10.68 X 7 M9R4 66 66 0 12.17 X

77 76 1 11.45

M10

6 M5R1 73 73 0 14.9 X 6 M5R2 56 55 1 16.07 X 8 M5R3 53 52 1 12.94 X 7 M5R4 62 62 0 12.98 X

61 61 0 14.22

M11

8 M13R1 53 53 0 10.81 X 8 M13R2 61 61 0 9.54 X 5 M13R3 90 90 0 10.98 X 5 M12R4 94 94 0 11.2 X

75 75 0 10.63 Total (predicciones) 23 18 3

Valor de Cota Inferior 6 µS/cm

44

Anexo 7. Hoja pasaporte para la recolección de los genotipos de tomate de árbol

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

PASAPORTE PARA RECOLECTA DE RECURSOS GENÉTICOS DE TOMATE DE ÁRBOL (Solanum betaceum)

Fecha de recolecta: ____________________________________

Nombre del recolector: ____________________________________

Nombre propietario: ____________________________________

Años de la plantación: ____________________________________

Número de árboles: ____________________________________

Rendimiento (Kg/ha): _____________________________________

Región agroecológica: Provincia: _________________ Cantón ___________

Parroquia: ____________________Localidad: ________________________

Área (m2 /ha): ____________________________________

Número de frutos recolectados: ___________________________________

Geoposición: Elevación (msnm): __________Latitud: __________ Longitud: __________

Variedad – Ecotipo: ____________________________________

45

Anexo 8. Tabla de muestreo ISO/INEN 2859.

Tamaño del lote, productores, muestras compuestas Número a obtenerse

2 - 8 2

9 – 15 3

16- 25 5

26- 50 8

51 – 90 13

91 – 150 20

151 – 280 32

281 – 500 50

501 – 1200 80

1201 – 3200 125

3201 – 10000 200

10001 – 35000 315

35001 – 150000 500

150001 – 500000 800

Mayor a 500001 1250

46

Anexo 9. Recolección de los genotipos de tomate de árbol en el cantón Patate.

47

Anexo 10. Recolección de los genotipos de tomate de árbol en el cantón Baños.

48

Anexo 11. Recolección de genotipos de tomate de árbol en el cantón Pelileo

49

Anexo 12. Germinación de semillas de tomate de árbol en el invernadero (AGROCALIDAD)

Genotipo 1

Genotipo 2

Genotipo 3

Genotipo 4

Genotipo 5

Genotipo 6

50

Genotipo 7

Genotipo 8

Genotipo 9

Genotipo 10

Genotipo 11

51

Anexo 13. Análisis de los genotipos de tomate de árbol en el Equipo SAD 9000-S (Laboratorio de Semillas de AGROCALIDAD)

Equipo SAD 9000-S Instalado

Colocación de agua destilada con el dosificador en las bandejas lixiviadoras

Colocación de una semilla individual en las bandejas lixiviadoras

Imbibición de las semillas durante 24 horas en las bandejas lixiviadoras

52

Fase de Imbibición de las semillas tomate de árbol

Conductivímetro múltiple del Equipo SAD 9000-S

Establecimiento de los rangos de conductividad eléctrica

Resultado final de los rangos de conductividad eléctrica

53

Anexo 14. Datos de origen del genotipo 1

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