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RELACIÓN ENTRE EL PROCESO DE BENEFICIO DE LASEMILLA DE CAFÉ (Coffea arabica var. Colombia) Y EL

DISTURBIO DE LA RAÍZ BIFURCADA 1

Gloria Patricia Velásquez*; Jaime Arcila Pulgarín**; Manuel Aristizábal Loaiza***

RESUMEN

VELÁSQUEZ, G. P.; ARCILA, P., J. ARISTIZÁBAL, L., M.. Relación entre el proceso de beneficio dela semilla de café ( Coffea arabica var. Colombia) y el disturbio de la raíz bifurcada . Cenicafé 54(4):316-328. 2003

Se estudió la ocurrencia del disturbio denominado “raíz bifurcada” en plantas de café en germinador, de muestrasde semillas provenientes de diferentes etapas en tres sistemas de beneficio: Manual, tradicional y ecológico yademás, el efecto del disturbio en el crecimiento y desarrollo de las plantas en almácigo. Se utilizaron pruebas degerminación en arena para evaluar la presencia de raíz bifurcada y en cajas plásticas para evaluar la calidad dela semilla. Se encontró mayor porcentaje de raíz bifurcada en la semilla obtenida al salir del desmucilaginador,del separador de aguas y del secador mecánico, en el sistema de beneficio ecológico, alcanzando valores de 11,910,5 y 9,9%, respectivamente, con relación a los demás sitios de muestreo en el beneficio manual y tradicional.No se encontraron diferencias estadísticas para el porcentaje de germinación en los diferentes tratamientos. Larelación chapola/fósforo fue mayor en el beneficio manual y presentó diferencias estadísticas con los demássistemas de beneficio. Se concluye que la semilla sufre deterioro en la punta de la radícula del embrión al pasarpor el desmucilaginador y ese daño se manifiesta posteriormente como bifurcación de la raíz pivotante y reducciónen la relación chapola/fósforo.

Palabras claves: Coffea arabica L. cv. Colombia, semilla, proceso de beneficio, dañomecánico, germinación, raíz bifurcada.

ABSTRACT

Bifurcated roots in coffee seedlings coming from samples of seeds taken at different stages of three type ofprocessing systems: manual, traditional and ecological and the effect on growth and development of plants innursery, was studied. Sand germination was used in order to evaluate bifurcated root presence; seed quality wasevaluated in plastic boxes. Seedlings with bifurcated tap root was found in the Becolsub processing system at theend of steps of mechanical mucilage removal of the water flow separator and of the mechanical drying, reachingvalues of 11.9, 10.5 and 9.9%, respectively, with respect to the other sampling sites in manual and traditionalprocessing. There were no differences in the germination among treatments. The ratio of seedlings with fullexpanded cotyledon/not expanded cotyledon was significantly higher in the samples from manual process. Inrelation to the effect of the root tap bifurcation on the growth of the coffee plants in the nursery, significantdifferences were found among dry weights of roots and shoots in favor of the plants with bifurcated roots. Howeverthe root/shoot ratio did not differ. The tip of the seed’s embryo suffer mechanical damage in mechanical mucilageremovers, and it is likely to result in bifurcation of tap root of seedlings after germination and reduction of the ratioof seedlings with fully expanded cotyledons/not expanded cotyledons.

Keywords: Coffea arabica L. Cv Colombia, seed, processing , mechanical damage, germination, tap rootbifurcation.

1 Fragmento de la tesis “Relación entre el proceso de beneficio y el disturbio de la raíz bifurcada de café” presentado a laUniversidad de Caldas para optar al título de Ingeniero Agrónomo.

* Estudiante, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Programa de Agronomía. Universidad de Caldas. Manizales.** Investigador Principal I. Fitotecnia. Centro Nacional de Investigaciones de Café, Cenicafé. Chinchiná, Caldas, Colombia*** Profesor Titular, Programa de Agronomía, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Caldas, Manizales,

Colombia

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La buena calidad de la semilla utilizadaen las siembras de café es el primer pasopara garantizar el desarrollo óptimo del cultivo,porque permite obtener transplantes vigoro-sos y de buenas características fenotípicas.

Entre los factores que afectan la calidadde la semilla se encuentran, la variedad, lascondiciones de cultivo, la cosecha en el puntoapropiado de madurez fisiológica, el proce-samiento adecuado que no cause dañosmecánicos a la semilla por fracturas o fric-ciones, las condiciones de secado, el conte-nido de humedad final y la edad de la semilla(4, 7, 9).

Una semilla de café de buena calidad secaracteriza por presentar tamaño uniforme,ausencia de defectos como granos caracoles,monstruos, vanos, brocados, alta viabilidado poder germinativo, generalmente mayor del90%, buen vigor de las plántulas al germinary un sistema radical bien conformado (10,15).

En Colombia, tradicionalmente las semi-llas de café se obtenían en cada finca, seprocesaban manualmente y se secaban a lasombra (12). Con la aparición de variedadesmejoradas multilíneas, como la variedadColombia, se necesitó cambiar a un sistemade producción de semilla controlado tanto enel cultivo como en el procesamiento, secadoy almacenamiento (10).

A través de diferentes investigaciones enCenicafé se estableció que, en general, esposible emplear con la semilla el mismo procesode beneficio húmedo tradicional utilizado paraobtener café pergamino seco comercial (15).Este proceso de beneficio comprende variasetapas como: despulpado, remoción delmucílago que recubre la semilla por fermen-tación o mecánicamente, lavado y transporte

de los granos. Igualmente se demostró queera posible secar artificialmente la semilla(3), aunque con algunas precauciones duran-te el secado, ventilando las primeras 24 horasy luego secándolo a 370 C, buscando que elcontenido de humedad final se encuentre entre11,5 y 12,5% (1). También se estableció quees posible almacenar la semilla así procesa-da, hasta por 2 años sin que pierda viabilidad,a 10°C y 75% de HR. Sierra et a l (14),demostraron que también es posible removerel mucílago de las semillas con undesmucilaginador mecánico. Por razones demenor costo y riesgo ambiental, se adoptóel sistema Becolsub para el proceso de be-neficio de la semilla.

Recientemente se detectó bifurcación dela raíz pivotante en plántulas originadas delotes de semilla de variedad Colombia quedistribuye la Federación Nacional de Cafe-teros de Colombia1, lo cual, según observa-ciones preliminares, coincide con la utili-zación del proceso Becolsub y sugiere queesta anormalidad posiblemente se deba al dañomecánico a la semilla en alguna etapa dedicho proceso de beneficio.

El deterioro mecánico de las semillas, engeneral, puede ocasionarse por impactos y/o abrasiones de los granos contra superficiesduras o contra otras semillas durante elbeneficio, lo que provoca defectos como semillasmordidas y fragmentadas, entre otros. Algu-nos daños mecánicos causados al embrión,como fractura y colapso, sólo se observandespués de la germinación del grano y semanifiestan en anormalidades como semillasseparadas, tejidos cicatrizados, restricción decrecimiento de la planta, posición desigualde los cotiledones, raíces primarias e hipocótilosdivididos o atrofiados y raíces torcidas, conpuntas en forma de rombo y de aspecto blando,además de bifurcación de la raíz (16).

1 Alvarado, G. 1996, Oficio BMG - 032 del 15/03/1996)

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Según Baudet (8), los efectos del dañomecánico en la viabilidad y vigor de unasemilla pueden ser: Inmediatos, cuando lassemillas rápidamente pierden capacidad degerminar normalmente; latentes, cuando lagerminación no es inmediatamente afectadapero el potencial de almacenamiento y el vigorde las plantas en el campo son reducidos.Confirma además que las semillas dañadasmecánicamente no mantienen el vigor duran-te el almacenamiento, debido a que los dañosafectan la tasa de respiración y si son heridas,permiten la entrada de microorganismos.Además, impiden la viabilidad hasta elmomento de la siembra.

El daño de la raíz puede afectar algunasde sus funciones como la de proporcionaranclaje de la planta al sustrato y absorberagua y minerales.

El sistema de raíces de la planta de caféestá formado por (a) una raíz pivotante fuerte,central y a menudo múltiple (más de unabifurcación), que profundiza entre 30 y 50cm;(b) raíces axiales, en número de 4 a 8, quecrecen verticalmente por debajo del troncode la raiz pricipal, se originan a menudo porla bifurcación de la raíz pivotante y dan confrecuencia origen a raíces laterales que ra-mifican hacia abajo en todas las direccioneso profundidades; (c) raíces laterales, que crecenparalelamente al suelo entre 1,2 y1,8m dedistancia, algunas de las cuales llegan a sergeotrópicamente positivas (11).

Una mala formación del sistema radicalpuede ser causa de limitaciones en el cre-cimiento de los cafetales. Entre los princi-pales disturbios del sistema radical se des-tacan: el retorcimiento o cola de marrano,generalmente como resultado de la falta decuidado al momento del transplante; la bi-furcación de la raíz, que consiste en la divisiónde la raíz pivotante en dos ramales o brazosen forma de horquilla, causada por el corte

alto de la raíz al momento del transplante,produce un sistema radical superficial quepuede tener repercusiones más tarde en elanclaje de la planta y en la producción, ocurreen etapa de semillero y se observa corrien-temente en los estados de ‘fósforo’ y ‘chapola’.

Esta investigación tuvo como objetivoestablecer si en alguna etapa del proceso debeneficio manual, tradicional o ecológico(Becolsub), se produce daño mecánico a lasemilla y su relación con la presencia deldisturbio de la raíz bifurcada en plántulas decafé en semillero. Se evaluó además el efectode esta anormalidad en el crecimiento de lasplantas en la etapa de almácigo.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se hizo en dos fases: Laprimera con el fin de identificar si algunaetapa del proceso de beneficio, manual ytradicional o la utilización del Becolsub, serelaciona con la presencia del disturbio deraíz bifurcada en plantas de café en semi-llero. En la segunda se evaluó el efecto deese disturbio en el crecimiento y desarrollode las plantas en almácigo.

Toma de muestras. Durante algunas etapasdel beneficio la semilla está sujeta a condi-ciones que pueden causarle daño mecánicoal endospermo y al embrión. Debido a queen la semilla de café la radícula del embriónestá muy expuesta, es posible que cualquierdaño mecánico en su ápice conduzca a lapresencia del disturbio de la raíz bifurcada.Se evaluaron tres sistemas de beneficio: manual,tradicional y ecológico (Becolsub).

La toma de muestras de semilla para estaprimera fase se hizo en el beneficiadero dela Subestación Experimental Maracay, ubi-cada en el municipio de Quimbaya (Quindío).Los muestreos se hicieron en aquellas etapas

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de los procesos de beneficio tradicional yecológico, donde la semilla estaba expuestaa mayor riesgo de daño mecánico.

Cada muestra se benefició según el pro-tocolo descrito en la Tabla 1. Para cada tipode beneficio y etapa se hicieron 10 evalua-ciones, cada una en días y con lotes de semilladiferentes. Después de beneficiadas lasmuestras, se tomaron submuestras para rea-lizar pruebas de germinación en arena paraevaluar la presencia de raíz bifurcada y pruebasde germinación en cajas plásticas para eva-luar calidad de semillas. Estas pruebas degerminación se realizaron en Cenicafé-Planalto.

Beneficio manual. Se tomaron muestras de5kg de café cereza de la tolva de recibo, sedespulparon manualmente y se llevaron afermentar durante 18h. Después se lavaroncon abundante agua y por último se colocaronen cajas plásticas con paredes y fondo per-forados, para someterlas a secado mecánicoen donde se ventilaron durante 8h. Luego sesecaron a 37°C durante 32h. Así, se obtuvoun peso promedio de 726g de café pergaminocon 11% de humedad. Todas las muestrasse pasaron por un monitor malla 14 que separógranos normales, granos monstruo, impure-zas y granos de tamaño pequeño.

El café normal así seleccionado, se llevóa un panel de personal seleccionador el cualseparó manualmente la semilla de mejorescaracterísticas físicas de las semillas defectuo-sas, como triángulos y granos brocados, pe-lados, aplastados o partidos.

Luego de la selección se tomó una muestrade 400g, de la cual y por el método de cuarteo,se tomaron finalmente 200 semillas para laspruebas de germinación en arena y en cajasplásticas. En cada prueba se emplearon 100semillas tomadas al azar.

Beneficio tradicional. En este proceso debeneficio entraron 100kg de café cereza. Setomaron muestras de 2kg al salir de ladespulpadora, del tanque de fermentación, deltanque de lavado, del separador de aguas ydel secador mecánico (Tabla 1).

Con las muestras se completó manualmen-te el beneficio según fuera necesario: la muestratomada al salir de la despulpadora se pusoa fermentar durante 16h, luego se lavó conabundante agua y por último, se llevó alsecador mecánico; la muestra tomada del tanquede fermentación se lavó con abundante aguay se llevó al secador mecánico; las muestrastomadas del tanque de lavado y del separadorde aguas se llevaron al secador mecánico.

Tipo de beneficio Tratamiento Etapa de beneficio Tipo de café

Manual To Labores manuales Cereza Tradicional BT1 Al salir de la despulpadora En baba Tradicional BT2 Al salir del tanque de fermentación Húmedo Tradicional BT3 Al salir del tanque de lavado Húmedo Tradicional BT4 Al salir del separador de aguas Húmedo Tradicional BT5 Al salir del secador mecánico Pergamino Ecológico BE6 Al salir de la despulpadora En baba Ecológico BE7 Al salir del desmucilaginador Húmedo Ecológico BE8 Al salir del separador de aguas Húmedo Ecológico BE9 Al salir del secador mecánico Pergamino

Tabla 1. Descripción de las etapas de muestreo para los diferentes tipos de beneficio. SubestaciónMaracay.

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Todas las muestras se ventilaron durante8h y luego se secaron a 37°C durante 32h.Al salir del secador las muestras se pasaronpor el monitor malla 14 y el material selec-cionado se llevó al panel de seleccionadoras.

Al igual que en el proceso de beneficiomanual (testigo), de cada uno de los trata-mientos se tomaron 200 semillas para laspruebas de germinación en arena y en cajasplásticas.

Beneficio ecológico. En este proceso debeneficio entraron 100kg de café cereza. Setomaron sendas muestras de 2kg al salir dela despulpadora, del desmucilaginador me-cánico, del separador de aguas y del secadormecánico (Tabla 1).

Con las muestras obtenidas en cada unade las etapas de beneficio se terminó el procesomanualmente: La muestra tomada al salir dela despulpadora se puso a fermentar durante16h, luego se lavó con abundante agua y porúltimo se llevó al secador mecánico; lasmuestras tomadas al salir del desmucilaginadormecánico y del separador de aguas se lle-varon al secador mecánico. Todas las mues-tras se ventilaron durante 8h y se secarona 37°C durante 32h.

Al igual que en los procesos anteriores,las muestras pasaron por el monitor malla14, luego por panel de seleccionadoras y decada una de ellas se tomaron 200 semillaspara las pruebas de germinación.

Pruebas de germinación en arena. Se tomaron100 semillas con pergamino (unidad expe-rimental) del material obtenido de cada unade las etapas de muestreo, luego se sembra-ron en arena (aproximadamente 3.000 semi-llas por m²), se taparon completamente concostales para simular penumbra durante 60días y riego diario. Después de 75 días sehicieron registros de: número de semillas

germinadas, chapolas, fósforos, chapolas conraíz bifurcada, fósforos con raíz bifurcada,total de chapolas y fósforos y relación chapola/fósforo; además, se registraron otras anor-malidades como “silla turca” y poliembrionía.

Pruebas de germinación en cajas plásticas.Se pusieron a germinar grupos de 100 se-millas sin pergamino (eliminado manualmente)del material obtenido en cada una de lasetapas de muestreo, en cajas plásticas de 8cmde largo por 13cm de ancho, sobre una toallade papel blanco humedecida, en condicionesde total oscuridad y temperatura ambiente,se aplico riego diariamente de 3mL de aguapor caja. Luego de 30 días se registró elnúmero de semillas germinadas y de éstas,el número con raíz bifurcada; además, sehicieron registros de poliembrionía y deembriones expulsados.

Se calcularon promedios y variación delporcentaje de semillas con raíz bifurcada encada uno de los sistemas de beneficio. Seefectuaron pruebas de comparación de con-traste de acuerdo con la prueba F al niveldel 5%, del sistema manual vs los sistemastradicional y ecológico.

Además de las pruebas de germinación,se hicieron observaciones histológicas con elfin de establecer los eventuales cambiosanatómicos presentes en las raíces bifurcadasrespecto a las raíces normales. Se hicieronobservaciones en el microscopio de luz paralo cual se tomaron muestras de raíces nor-males y con el disturbio, se fijaron enKarnowsky, se incluyeron en resina Spurry se hicieron cortes semifinos transversalesde las raíces (normales y bifurcadas) paraobservarlas al microscopio (13). Se realizóun registro fotográfico de las característicasanatómicas de interés.

En la segunda fase del experimento seevaluó el efecto del disturbio de raíz bifurcada

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en el crecimiento y desarrollo de la plantade café en almácigo. Se sembraron 100 plantascon raíz normal (Tratamiento 1) y 100 plan-tas con raíz bifurcada (Tratamiento 2), pro-venientes de las pruebas de germinación enarena de la primera fase. Para la siembrase utilizaron bolsas para almácigo de 17cmde ancho por 23cm de profundidad, que sellenaron con un sustrato de tierra-lombricompuesto en relación 3:1. Estas plan-tas, desde el momento de siembra, se some-tieron a todas las prácticas agronómicasnecesarias, como riego diario y desyerbaquincenal.

En las dos fases del experimento, el diseñoempleado fue completamente aleatorio.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Efecto del sistema de beneficio en lagerminación. Pruebas germinación en arena.Setenta y cinco días después de establecidaslas pruebas de germinación en arena, las plantasmostraban diferentes estados de desarrollo,se observaron chapolas y fósforos normalesy atrasados, y poliembrionía. No se presen-taron diferencias estadísticas entre tratamientospara el porcentaje de germinación, que paratodos los casos fue superior al 90% (Figura

1). En el sistema de beneficio manual o testigodicho valor fue del 92,6%, el cual se consideraalto (Figura 1); en este caso, las semillas es-tuvieron expuestas a un mínimo de posiblesdaños mecánicos, además la presencia de latesta o pergamino protege en gran parte lasemilla de golpes o fricciones que se hubieranpodido presentar en el momento de realizar,en forma manual, las labores de beneficio delas muestras.

En el beneficio tradicional, los porcentajesde germinación variaron entre 92,3 y 95%,que son considerados altos (Figura 1). Nin-guna de las labores asociadas a este sistemaprodujo daño suficiente para ocasionar reduc-ción en la germinación. En el beneficio ecológicolos porcentajes de germinación oscilaron entre90,8 y 93,5% y al igual que en los dos sistemasde beneficio anteriores, no hubo reducción delmismo en la semilla obtenida en las diferentesetapas.

Pruebas de germinación en cajas plásticas .Éstas, se realizaron para detectar en formarápida (30 días) la presencia de raíz bifurcada,ya que con relación a la prueba de germinaciónen arena las evaluaciones se hacen 45 díasantes. En cuanto al porcentaje de germinaciónno se observaron diferencias estadísticas entrelas semillas provenientes de las distintas etapas

Figura 1.Porcentaje de germinación enarena, a los 75 dias, de semillasprocedentes de muestras tomadasen diferentes etapas de tresprocesos de beneficio: manual,tradicional y ecológico.

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de muestreo (Figura 2), y cuyo valor fue del93,7% en la semilla beneficiada manualmen-te; se observa que la germinación no se afectaen este sistema debido a que las labores de beneficiose realizaron con el mayor cuidado para no provocarningún tipo de daño mecánico a la semilla.

En el beneficio tradicional la germinaciónvarió entre 86,2%, en la semilla tomada delseparador de aguas, y 93,7% en la semillaproveniente de los tanques de lavado y de fer-mentación. Esta disminución en el porcentajede germinación se debe posiblemente a la pre-sencia de lixiviados en el papel humedecido enel que las semillas se embeben para su posteriorgerminación. Estos lixiviados se presentan porla pérdida de integridad de las membranas celularescuando las semillas son expuestas a golpes, choqueso fricciones durante las diferentes etapas delproceso de beneficio; además, están relacionadosdirectamente con la pérdida de capacidad degerminación de la semilla de café (6).

En el sistema de beneficio ecológico el por-centaje de germinación varió entre 84,8%, enla semilla tomada al salir del secador mecánico(el cual es una sumatoria de etapas y por con-siguiente de daño), y 90,4%, en la provenientede la despulpadora (Figura 2).

Al igual que en el beneficio tradicional, lagerminación se redujo por las mismas razonesexpuestas.

Figura 2.Porcentaje de germinación encajas plásticas a los 30 días, desemillas procedentes de muestrastomadas en diferentes etapas detres procesos de beneficio:manual, tradicional y ecológico.

Efecto del sistema de beneficio en la relaciónchapola/fósforo. La relación chapola/fósforoes la proporción de semillas germinadas quese encuentran en estado de “chapola” (plántulade 75 días de edad con plena expansióncotiledonar) y las que se encuentran en estadode “fósforo” (planta de 75 días de edad sinexpansión cotiledonar).

Se presentaron diferencias significativaspara la relación chapola/fósforo entre el sistemade beneficio manual y las etapas dedesmucilaginado, transporte y secado mecá-nico del sistema de beneficio ecológico (Fi-gura 3).

Como valor de referencia óptimo para larelación chapola/fósforo se tomó el obtenidoen el beneficio manual, ya que en este sistemael daño mecánico fue mínimo y por tal razón,no hubo ruptura de membranas, ni lixiviaciónde compuestos que pudieran retrasar el de-sarrollo de las plantas. La relación en estecaso fue de 12, o sea que por cada 12 plantasen estado de chapola, había una en estadode fósforo (Figura 3).

En las etapas del beneficio tradicional, larelación chapola/fósforo varió entre siete yocho (Figura 3), debido posiblemente a queel daño mecánico, como se dijo anteriormen-te, favorece la ruptura de membranas y porconsiguiente, la lixiviación de sustanciasorgánicas como el ácido caféico, que actúa

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como inhibidor del crecimiento. Este ácidoes derivado de los ácidos cinámicos, que hansido identificados como compuestos inhibidoresde la germinación y del crecimiento vegetal,razón por la cual puede retrasar el desarrollode unas plantas con respecto a otras (17)

En el beneficio ecológico, la relaciónchapola/fósforo fue 7 para la semilla tomadade la despulpadora y 6, 4 y 5 para las muestrastomadas al salir del desmucilaginador, deltransporte por el separador de aguas y delsecador mecánico, respectivamente (Figura3). Estos últimos datos fueron diferentesestadísticamente con respecto al testigo, debidoa que en estas etapas la semilla de caféposiblemente sufrió un daño mecánico mayor.Esta relación se puede considerar como unindicador de vigor de la semilla.

Efecto del sistema de beneficio en la in-cidencia de raíz bifurcada. Prueba degerminación en arena. La semilla obtenidadel beneficio manual presentó un 0,3% deraíz bifurcada (Tabla 2), posiblemente a causadel roce de las semillas entre sí durante ellavado o de la presión ejercida al momentode eliminar el pergamino.

En el beneficio tradicional, las semillastomadas en la etapa de despulpado registra-ron el menor porcentaje de raíz bifurcada,debido a que la fricción que las semillas sufrenen esta etapa de beneficio es mínima, ya que

Figura 3.Relación chapola/fósforo a los75 dias, de muestras tomadas

en diferentes etapas de tresprocesos de beneficio: manual,

tradicional y ecológico

Sistema Etapa % RaízBeneficio bifurcada

Manual Manual 0,3 b*Tradicional Despulpado 0,8 b

Fermentación 1,1 bLavado 1,8 bTransporte 1,0 bSecado 1,6 b

Ecológico Despulpado 0,6 bDesmucilaginado 11,9 aTransporte 10,5 aSecado 9,9 a

Tabla 2. Porcentaje de raíz bifurcada a los 75 dias, enla prueba de germinación en arena para semillastomadas en diferentes etapas de muestreo en tresprocesos de beneficio: manual, tradicional y ecológico.

*Letras no comunes indican diferencias significativas según laprueba Tukey al 5 %.

la presencia del mucílago facilita la separa-ción de la pulpa sin afectar la calidad de lasemilla; además, el ajuste de los equiposutilizados fue el adecuado para el tamaño degrano que se benefició y este tenía más del90% entre granos maduros y pintones, queson los estados de madurez recomendadospara el beneficio. Las muestras de semillaobtenidas en las etapas de fermentación, lavado,transporte y secado mecánico, presentaronporcentajes de raíz bifurcada entre 1,0 y 1,8%,que estadísticamente fueron iguales (Tabla2).

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Figura 5 .Semillas con raíz bifurcada provenientes delas pruebas de germinación en cajasplásticas (a, b y c) y semilla con raíz normal(d). Edad 30 días.

En el sistema de beneficio ecológico, lasemilla tomada en la etapa de despulpadotambién presentó un porcentaje bajo de raízbifurcada (Tabla 2), debido a las razones yaexpuestas. En las etapas de desmucilaginadomecánico, transporte y secado mecánico delbeneficio ecológico se registraron los porcen-tajes más altos de raíz bifurcada, que ademásfueron significativamente mayores a losobservados en los beneficios tradicional ymanual (Tabla 2).

Lo anterior sugiere que las semillas de cafése deterioran físicamente durante eldesmucilaginado, ya que sufren choques contrala superficie dura del equipo o contra otras semillas.Estos daños, muchas veces causados al embrión,en la parte apical de la radícula, sólo se notandespués de la germinación y se presentan comoanormalidades en la plántula, en este casobifurcando la raíz pivotante (Figura 4).

Prueba de germinación en cajas plásticas.Sólo se presentaron diferencias significativas

Tabla 3. Porcentaje de raíz bifurcada a los 30 días, enla prueba de germinación en cajas plásticas, parasemillas tomadas en diferentes etapas de muestreo entres procesos de beneficio: manual, tradicional yecológico.

Sistema Etapa % Raízbifurcada

Manual ------------------ 0,1c*Tradicional Despulpado 0,4c

Fermentación 0,3cLavado 0,9cTransporte 1,2bcSecado 0,4c

Ecológico Despulpado 1,1bcDesmucilaginado 2,2abcTransporte 3,4abSecado 3,7a

*Letras no comunes indican diferencias significativas segúnla prueba Tukey al 5 %.

Figura 4. Plántulas de café de 75 días de edad (chapolas)con raíz bifurcada, procedentes de las pruebas degerminación en arena.

en el porcentaje de raíz bifurcada entre semillasprovenientes del separador de aguas y seca-dor mecánico en el sistema de beneficioecológico con respecto a las etapas del sis-temas tradicional y el control (beneficiomanual). Los valores oscilaron entre 3,7%al salir del secador mecánico y 0,1% en eltestigo (Tabla 3).

La ocurrencia de raíz bifurcada en semi-llas beneficiadas manualmente, aunque mí-nima, se debió posiblemente al roce de lassemillas entre sí al momento de realizarleslas diferentes labores de beneficio. En elsistema de beneficio tradicional los valoresestuvieron entre 0,3 y 1,2% (Tabla 3), y elvalor máximo correspondió a semillas toma-das al salir del transporte por el separador

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de aguas; no obstante, estos porcentajes deocurrencia del disturbio se consideran bajos.

En forma similar a lo observado en lagerminación en arena, el porcentaje de raízbifurcada fue mayor en todas las etapas delbeneficio ecológico, con variaciones entre 1,1y 3,7% (Tabla 3), lo cual se debe a los golpesque la semilla sufre, especialmente duranteel desmucilaginado mecánico, ya que serequieren grandes fuerzas de fricción paraeliminar el mucílago y que a su vez afectanla calidad fisiológica de la semilla.

En la Figura 5, se pueden observar plántulasen estado de semilla con raíz (estado 05,según clasificación de Arcila (5), con raíznormal y con raíz bifurcada.

Otras anormalidades.

Poliembrionía. Fenómeno en el cual la semillade café tiene dos o más embriones en unmismo endospermo; a pesar de que losembriones se pueden originar en un único

saco, normalmente su ocurrencia se relacionacon la presencia de sacos embrionariosanormales con dos o más oosferas (2).

La ocurrencia de semillas poliembriónicasno superó el 1,6% (Figura 6), y no estárelacionada con el daño mecánico. Estaanormalidad fue más evidente en las pruebasde germinación en cajas plásticas (Figura 7),ya que al momento de evaluar las pruebasen arena, las dos plántulas provenientes deesta semilla (poliembriónica) ya se habíanseparado.

Embrión expulsado. Ocurre cuando el embrión,antes de su normal desarrollo, se presentapor fuera del endospermo y no posee la curvaturatípica de la raíz, ni el color rosado caracte-rístico de las radículas en germinación normal(Figura 7). Este fenómeno sólo se observóen las pruebas de germinación en cajas plás-ticas. Los datos registrados de embrión expul-sado se observan en la Figura 6. En las pruebasde germinación en arena es muy probable quelas semillas con esta anormalidad se pudran.

Figura 6 .Porcentaje de poliembrionía y

embriones expulsados en lassemillas utilizadas en la prueba de

germinación en cajas plásticas.

Figura 7.Semillas de café provenientesde la prueba de germinación

en cajas plásticas. Semillacon poliembrionía (a).

Semilla con embriónexpulsado (b).

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Observaciones histológicas. En el corte trans-versal de la raíz normal se observaron clara-mente el cilindro central, los anillos continuosde xilema y de floema y la zona cortical (Figura8), mientras que en la raíz bifurcada se observóuna interrupción en los anillos del xilema,cambium y floema, aparentemente donde laradícula sufrió algún daño mecánico (Figura9).

En la zona medular se observó una áreacon alta actividad de división celular, a partirde la cual se origina la raíz adicional (Figura10).

En la Figura 11 se observa el desarrollode una nueva raíz pivotante, ubicadacolateralmente a la raíz principal.

Efecto del disturbio de la raíz bifurcada enel crecimiento y desarrollo de las plantas de

café en almácigo. Los promedios de volumende raíz, longitud de raíz pivotante, relaciónraíz/parte aérea, número de raíces secunda-rias, peso seco de raíz y parte aérea, se muestranen la Figura 12 (a, b, c, d, e y f, respec-tivamente).

Las tres primeras variables no presenta-ron diferencias estadísticas entre el materialobtenido de plantas con raíz normal conrespecto al de plantas con raíz bifurcada,mientras que en las demás variables sepresentaron diferencias significativas a fa-vor de las plantas con raíz bifurcada, lo cualpermite inferir que el disturbio no afectanegativamente el desarrollo de la planta decafé en almácigo (Figura 13).

En general se puede concluir que duranteel proceso de beneficio ecológico del café,particularmente en el desmucilaginado me-

Figura 9. Corte transversal de la zona de maduraciónde una raíz bifurcada de café (Aumento 20x).

Figura 10. Corte transversal de la zona de maduraciónde una raíz bifurcada de café. En el círculo, zona de altadivisión celular (Aumento 20X).

Figura 11. Corte transversal de una raíz bifurcada, a.Nueva raíz pivotante, b. Raíz principal (Aumento20x).

Figura 8. Corte transversal de la zona de maduración deuna raíz normal de café, 30 días de edad (Aumento 40x).

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Figura 12. Media de las variables: a. volumen de raíz; b. longitud de raíz pivotante; c. relación raíz/parte aérea; d. númerode raíces secundarias; e. peso seco de raíz; f. peso seco de parte aérea.

Figura 13.A la izquierda una raíz normal, a laderecha una raíz bifurcada, ambas

provenientes de plantas en etapa dealmácigo de 6 meses de edad.

cánico, se ocasionan lesiones o daño mecá-nico que deterioran la calidad fisiológica dela semilla, ya que sufre choques y abrasionescontra la superficie dura del equipo y a suvez contra otras semillas.

El daño mecánico, muchas veces causadoen la parte apical de la radícula del embrión,sólo se hace evidente después de la germinacióny se presenta como anormalidades en la planta,en este caso bifurcando la raíz pivotante.

De igual manera, el daño mecánico oca-sionado a la semilla posiblemente afecta laintegridad de las membranas; de ésta manerase favorece la lixiviación de sustancias que

pueden afectar la germinación o el crecimien-to de las plántulas, como es el caso de larelación chapola/fósforo.

La ocurrencia de raíz bifurcada engerminadores no afecta el desarrollo de laplanta en almácigo; por el contrario, se puedeobservar un mejor comportamiento en com-paración con una planta de raíz normal. Noobstante, queda por establecer qué impactotiene el fenómeno en la capacidad productivade la planta.

La semilla que es severamente manejadadurante el beneficio sufre daños y disminu-ciones en su calidad fisiológica, que se

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manifiestan en forma inmediata o posterior-mente, durante el almacenamiento y tambiénen el desarrollo de la planta.

AGRADECIMIENTOS

Los autores de este trabajo expresan suagradecimiento al Centro Nacional de Inves-tigaciones de Café, CENICAFÉ, por su res-paldo económico, a Juan Carlos García Jefede la Subestación Maracay, a la Dra EstherCecilia Montoya asesora estadística de estetrabajo y a los compañeros de trabajo de laDisciplina Fitotecnia.

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