ABSTRACT
Resumen El estudio de la ecofisiología de las especies en peligro de extinción es clave para el éxito de programas de conservación y restauración ecológica. El objetivo de este trabajo fue conocer el efecto de los factores luz, fertilidad de suelo y procedencia de las plántulas en el crecimiento de plántulas de Magnolia pugana. Se estimó la tasa relativa de crecimiento (TRC) y sus componentes (Tasa de Asimilación Neta: TAN y Cociente del Área Foliar: CAF), así como la relación raíz/vástago (C: R/V). Las plántulas fueron obtenidas de semillas recolectadas de dos localidades en Zapopan, Jalisco, México, la primera es una población silvestre en San Nicolás (SN) y la segunda es una plantación ubicada en los jardines del Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (CUCBA). El experimento se llevó a cabo en condiciones de invernadero. En septiembre 2015, 96 plántulas de tres meses de edad fueron sometidas a los siguientes tratamientos con un experimento factorial (2 × 2 × 2): nivel de luz (alta = 1 120 μmol m-2 s-1 y baja = 136.3 μmol m-2 s-1), procedencia de las plántulas (San Nicolás y CUCBA) y fertilidad del suelo (alta = suelo San Nicolás, baja = suelo del CUCBA) con 12 repeticiones por cada combinación de factores y niveles. El crecimiento se estimó con dos cosechas: la primera a los 30 días de establecido el experimento y la segunda a los 60 días. Los niveles de luz, fertilidad del suelo y la procedencia de las plántulas influyeron en el crecimiento a través de ajustes fisiológicos y morfológicos. En general Magnolia pugana mostró mayor TRC y TAN en la luz alta, mientras que el CAF disminuyó. La fertilidad del suelo y la procedencia de las plántulas no afectaron la TRC ni sus componentes. Sin embargo, si fueron afectados por los niveles de luz, las plántulas de SN crecieron más en luz alta. La altura del tallo varió debido a la fertilidad del suelo y a la procedencia de las plántulas, en el suelo con fertilidad baja, en el suelo del CUCBA las plántulas de SN fueron 35 % más altas que las del CUCBA. El suelo de baja fertilidad en la luz alta ocasionó que las plántulas asignaran mayor biomasa a la raíz. El componente fisiológico (TAN) fue el mayor determinante en la variación intraespecífica de la TRC. Las plántulas de SN mostraron mayor plasticidad fenotípica debido a que es una población silvestre, por lo que posiblemente tiene variación genética más alta que la población cultivada del CUCBA. Los resultados sugieren que Magnolia pugana es una especie con capacidad de adaptarse a diversos ambientes debido a su plasticidad fenotípica frente a los distintos niveles de luz y fertilidad del suelo.
Abstract The study of ecophysiology of endangered species is key to the success of conservation and ecological restoration programs. The objective of this work was to know the effect of light, soil fertility and seed origin on the growth of Magnolia pugana seedlings. The relative growth rate (RGR) and its components (Net Assimilation Rate: NAR and Leaf Area Ratio: LAR), as well as the root-shoot ratio (R/S) were estimated. Seedlings were obtained from seeds collected in two localities in Zapopan, Jalisco, Mexico, the first is a wild population in San Nicolás (SN) and the second is a plantation located in the gardens of the Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (CUCBA). The experiment was conducted under greenhouse conditions. In September 2015, 96 seedlings of approximately three months old were subjected to the following treatments in a factorial experiment (2x2x2): light level (high = 1 120 μmol m-2 s-1 and low = 136.3 μmol m-2 s-1), seedling origin (SN and CUCBA) and soil fertility (high fertility = SN soil, low fertility = CUCBA soil) with 12 replicates for each combination of factors and levels. Growth was estimated in two harvests: the first harvest after 30 days of starting the experiment and the second at 60 days. Light and soil fertility levels, as well as seedling origin influenced growth through physiological and morphological adjustments. In general, Magnolia pugana showed higher RGR and NAR in high light, while LAR decreased. Soil fertility and seedling origin did not affect RGR or its components. However, these were affected by the light level, seedlings from SN grew more in high light. Stem height varied due to soil fertility and seedling origin, in low fertility soil (CUCBA) the seedlings of SN were 35 % higher than those of CUCBA. Low fertility soil under high light caused greater investment in seedling root biomass. The physiological component (NAR) was the major determinant of intraspecific variation in RGR. SN seedlings showed greater phenotypic plasticity due to coming from a wild population, which possibly has higher genetic variation than the cultivated population from CUCBA. The results suggest that Magnolia pugana is a species capable of adapting to diverse environments due to its phenotypic plasticity in response to different light and soil fertility levels. Rev. Biol. Trop. 66(2): 622-633. Epub 2018 June 01.
Subject(s)
Soil/classification , Soil Analysis , Magnolia/growth & development , Seedlings/growth & developmentABSTRACT
Waterlogging stress is a limiting factor in the production of crops grown in localities with high rainfall frequency. Waterlogging causes a decrease in the availability of O2 in roots, which substantially affects the anatomy, morphology and metabolism of plants. Oxygen deficiency inhibits mitochondrial respiration, oxidation, and oxygenation processes, causing severe affection of plant metabolism. A test in greenhouse conditions was carried out in Tunja, Colombia, in order to evaluate the effect of waterlogging on the growth of cabbage plants (Brassica oleracea var. capitata). Some plants were waterlogged for 25 days and their physiological response was compared with plants maintained at field capacity. As consequence of waterlogging, leaf area, total dry weight, chlorophyll content, leaf area ratio, absolute growth rate and relative growth rate were reduced. In addition, necrotic plants exhibited a high percentage of necrosis in the leaves. As for the variables related to chlorophyll fluorescence, there was a decrease of 17,9, 50,0 and 36,0% in the Fv/Fm values, ΦPSII and qP, respectively. All of these results indicate low tolerance of cabbage plants to waterlogging.
El estrés por encharcamiento es un factor limitante en la producción de algunos cultivos que se desarrollan en localidades, con alta frecuencia de lluvias. El encharcamiento causa disminución en la disponibilidad de O2 en las raíces, lo cual, afecta sustancialmente la anatomía, la morfología y el metabolismo de las plantas. El déficit de oxígeno inhibe la respiración mitocondrial, la oxidación y los procesos de oxigenación, con lo cual, el metabolismo de la planta resulta severamente afectado. Se desarrolló en Tunja, Colombia, un ensayo en condiciones de invernadero, con el propósito de evaluar el efecto del encharcamiento sobre el crecimiento de plantas de repollo (Brassica oleracea var. capitata). Algunas plantas fueron encharcadas durante 25 días y su respuesta fisiológica se comparó con la de plantas mantenidas a capacidad de campo. Como consecuencia del encharcamiento, se redujo el área foliar, el peso seco total, el contenido de clorofila y los valores de la relación de área foliar, de la tasa absoluta de crecimiento y de la tasa relativa de crecimiento. Adicionalmente, solo en las plantas expuestas al encharcamiento, se presentó necrosis en las hojas, en un alto porcentaje. En cuanto a las variables relacionadas con la fluorescencia de la clorofila, se registró una disminución de 17,9; 50,0 y 36,0%, en los valores de Fv/Fm, ΦPSII and qP, respectivamente. El conjunto de estos resultados indica baja tolerancia de las plantas de repollo al encharcamiento.
ABSTRACT
Growth, survival and herbivory of seedlings in Brosimum alicastrum (Moraceae), a species from the Neotropical undergrowth. Growth responses, survival, and herbivory, on seedlings of Brosimum alicastrum were studied in a neotropical Mexican forest. We selected 122 seedlings and divided them into three groups assigned to defoliation treatments: control or 0 (n=21), 50 (n=51) and 90% (n=50). Every 4 months during two years we measured seedling growth (in terms of relative growth rate in biomass, leaf area growth, produced leaves and height growth) and survival. In addition, we evaluated every 12 months pathogen damage and insect herbivory using a 2 mm-2 grid. Separately, we estimated mammal herbivory in 3-month old seedlings that were selected within a plot of 500 m x 10 m (N=1095). Pathogen damage and insect herbivory were evaluated within the same plot in 113 seedlings. We found that 50 % defoliated seedlings showed compensatory responses in all growth parameters. Relative growth rate and height growth also had a compensatory response in seedlings at 90% defoliation. Relative growth rate and leaf area growth gradually decreased with time although height growth seedling showed an opposite pattern. Leaves produced were not affected by time. Estimated seedling survival probability increased with defoliation to a maximum of 97%, decreasing at 24 month to 37%. Mammal herbivory was more frequent and severe than herbivory caused by pathogens and insects. In some cases, mammal herbivory produced total defoliation. Compensatory growth in leaf area growth, produced leaves and height growth seedling suggest a synergic compensatory mechanism expressed in a whole-plant growth biomass (relative growth rate). Compensation and survival results suggest trade-offs at the leaf level, such as leaf area growth and produced leaves versus chemical defenses, respectively. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 2055-2067. Epub 2008 December 12.
Se estudiaron las respuestas de crecimiento, supervivencia y los diferentes tipos de herbivoría sobre plántulas de B. alicastrum en una selva neotropical de México. Se seleccionaron 122 plántulas de una población las cuales se asignaron a tres tratamientos de defoliación: control o 0% (n=21), 50% (n=51) y 90% (n=50). Cada 4 meses durante dos años se midió su crecimiento (en términos de la tasa relativa de crecimiento en biomasa, área foliar, hojas producidas y altura) y supervivencia. Además cada 12 meses, mediante el uso de una cuadricula de 2mm-2, se evaluó la herbivoría causada por patógenos e insectos. También dentro de una parcela de 500 m largo x 10 m de ancho se evaluó en 1095 plántulas de 3 meses de edad la herbivoría por mamíferos. En la misma parcela pero en 113 plántulas se estimó la herbivoría por patógenos e insectos. Las plántulas defoliadas al 50% compensaron su crecimiento en todas las estructuras medidas, pero sólo la tasa relativa de crecimiento y altura lo hicieron con la defoliación al 90%. La tasa relativa de crecimiento y el área foliar disminuyeron gradualmente con el tiempo, contrario a la altura con un patrón opuesto. El número de hojas producidas no se afectó por el tiempo. La probabilidad estimada de supervivencia incrementó hasta un 95% con la defoliación y disminuyó hasta un 37% a los 24 meses. La herbivoría por mamíferos fue el más incidente y severo, en algunos casos hasta un 100% de defoliación. En tanto la causada por patógenos e insectos fue secundaria. El crecimiento compensatorio en área foliar, producción de hojas y altura sugieren un mecanismo compensatorio sinérgico expresado a nivel del crecimiento individual de la planta (tasa de crecimiento en biomasa). Al mismo tiempo junto con la supervivencia sugiere un posible compromiso entre las respuestas de crecimiento a nivel de la hoja - área foliar y hojas producidas - versus producción de defensas químicas.