REDIELUZ
ISSN 2244-7334 / Depósito legal pp201102ZU3769 Vol. 14 N° 2 • Julio - Diciembre 2024: 71 - 77
Biotechnological efficiency of auxins from lentils (Lens culinaris) as rooting in cocoa seedlings
1 Universidad Estatal de Milagro, 2 Unidad Educativa 17 de Septiembre, 3 Unidad Educativa Santa Teresita del Niño Jesús https://orcid.org/0000-0002-5084-14601,
En Ecuador, la producción de Theobroma cacao L, en su mayoría está enfocada en las provincias de los Ríos, Guayas, Manabí y Sucumbíos, su medio de propagación se basa de forma sexual mediante semillas o asexuales por medio de estacas, aco- dos e injertos, especialmente para obtener un buen desarrollo como en el crecimiento de la planta. Se ha buscado una alternativa biotecnológica para el uso de una fitohormona (auxina) obtenida de for- ma natural del extracto de lenteja que ayude en el desarrollo y crecimiento radicular en plántulas de cacao. En los estudios realizados en los diferentes tratamientos tanto el T1 (testigo), T2 (extracto de lenteja) y T3 (urea), se demostraron los siguientes resultados teniendo en cuenta que el mejor trata- miento es el extracto de lenteja T2, se obtuvo un promedio de longitud 47 cm en las raíces, además de 6 raíces por plántula y la longitud de las hojas de
asexually using cuttings, layering, or grafting, parti- cularly to ensure optimal development and growth of the plant. As a biotechnological alternative, the use of a natural phytohormone (auxin) derived from lentil extract has been explored to support root de- velopment and growth in cacao seedlings. Studies conducted on different treatments, including T1 (control), T2 (lentil extract), and T3 (urea), demons- trated that the best results were obtained with the lentil extract (T2). This treatment resulted in an ave- rage root length of 47 cm, six roots per seedling, and leaf length of 23 cm in cacao seedlings. Lentil extract, which contains auxin phytohormones, pro- ved effective when applied during the growth and development stages of cacao seedlings. Its appli- cation significantly enhanced foliage growth, root system development, and increased the number of roots.
23 cm en las plántulas de cacao. El extracto de len-
teja, que contiene fitohormonas auxinas, demostró ser efectivo en las plántulas de cacao al ser aplica- do durante el periodo de crecimiento y desarrollo. Su uso favoreció el crecimiento del follaje, el siste- ma radicular y aumentó significativamente el núme- ro de raíces.
lens culinaris, Fitohormonas.
In Ecuador, the production of Theobroma cacao
L. is primarily concentrated in the provinces of Los Ríos, Guayas, Manabí, and Sucumbíos. Its propa- gation is carried out either sexually through seeds or
Recibido: 23-10-2024 Aceptado: 01-11-2024
Theobroma cacao L., es originario del bosque húmedo tropical de América del Sur, y es uno de los productos agrícolas de mayor importancia a nivel mundial, debido a que se obtienen subproductos de gran valor nutritivo. Además, se considera un supe- ralimento por su poder antioxidante y su contenido en compuestos como los polifenoles, los cuales, se han relacionado con posibles beneficios para la sa- lud (López y Gil, 2017).
En Ecuador la producción de cacao está enfo- cada principalmente en las provincias de Los Ríos, Guayas, Manabí y Sucumbíos. La cultivación de esta planta en los sectores agrícolas se basa por medio de la propagación, la cual puede ser de for- ma sexual mediante semillas y de forma asexual utilizando estacas, acodos e injertos (Reyes, 2014).
El uso de productos bioestimulantes u hormonas vegetales, hacen que la producción sea más efi- ciente debido a que ayudan, a obtener plantas con buen vigor, dichos estimulantes, al ser aplicados a las plantas incrementan la absorción y asimilación de nutrientes, tolerancia al estrés o mejoran sus ca- racterísticas independientemente del contenido de nutrientes que aporten. La aplicación de este tipo de productos orgánicos hace que la planta asimile los nutrientes y se desarrollen de manera óptima, sin que la planta presente anomalías y estas sean difíciles de controlar (Héctor et al., 2020).
Las hormonas vegetales son moléculas se- ñalizadoras, que están situadas en las diferentes partes de los tejidos de una planta y debido a sus cantidades específicas, tiene la capacidad regular y controlar la mayor parte de procesos tanto fisio- lógicos como bioquímicos, tales como, la división celular, el desarrollo, la diferenciación de órganos aéreos y las raíces. También, tienen la capacidad de regular la embriogénesis, la germinación de di- ferentes semillas, la floración, la formación del fruto y la caída de la parte foliar (Porta y Jiménez, 2019).
Las semillas como las leguminosas se conside- ran una de las fuentes importantes de proteínas de alta calidad, en los cultivos de sistemas agrícolas sostenibles (Aasim et al. 2022). Los granos como los guisantes, garbanzos, frijoles y especialmente las lentejas se encuentran entre los cultivos más antiguos y cultivados por los humanos, siendo la lenteja una de las semillas de mayor importancia, debido a su contribución a la alimentación humana en muchas partes del mundo (Zou et al. 2011).
La lenteja es uno de los granos que tiene la ca- pacidad de proporcionar proteínas y fibra, así como
vitaminas y minerales (Alam et al. 2019). Además, los granos de lenteja son considerados como un enrraizante natural, debido a que contienen una alta concentración de fitohormona llamada auxina, que tiene la capacidad de regular el crecimiento de las raíces, esta hormona vegetal tiene la capacidad de dar lugar a la formación y elongación de tallos, producción de diferentes raíces y el aumento de la dominancia apical (Alcántara et al. 2019).
Para este proyecto de investigación se utilizaron 9 plántulas de cacao con características deseables, las cuales, fueron adquiridas de manera comercial.
Para la obtención de la sustancia enraizadora, se incorporan 500 g de semillas sanas en un re- cipiente de 1 litro con agua durante 24 horas. Al segundo día luego de haber pasado las 24 horas, se extrae el agua obtenida, Tabla 1.
La lenteja, se guarda posteriormente en un re- cipiente. Luego se colocan las semillas en un reci- piente nuevo por 4 días para permitir que las semi- llas germinen. Al 5 día, se procede a incorporar el agua obtenida de la lenteja con las semillas germi- nadas y se procede a licuar y filtrar para retirar la parte sólida y dejar el líquido o extracto de lenteja en un recipiente para su aplicación.
Se utilizaron 3 tratamientos con 3 repeticiones por cada uno, un total de 9 unidades experimenta- les
Tabla 1. Unidades experimentales
Repeticiones | Tratamientos | Compuesto | Dosis (ml) |
3 | T1 | Sin producto | 0% |
3 | T2 | Extracto de lenteja | 100% |
3 | T3 | Úrea (producto comercial) | 20% |
Fuente: Cagua Montaño, Pazmiño Gómez, Andaluz Guamán, Aguilar Granados, Andrade Avila, Mejía Logo (2024)
Para la aplicación del enraizante de lenteja y el producto comercial el procedimiento se realizó con la ayuda de una jeringa de 20 ml. En donde, en el T1 no se aplicó ningún tipo de enraizante, en el T2 se aplicó 100 % de enraizante natural 4 veces cada 8 días consecutivos, en el T3 se aplicó 6g de urea diluido en 20 ml de agua destilada 2 veces cada 17 días.
Para el desarrollo de este trabajo experimental, se utilizaron materiales de especie vegetal (Figura 1), sustancias enraizadoras (Figura 2 y 3) y equipos e instrumentos (Tabla 1).
Figura 1. Plántulas de cacao
Se extrajo de las semillas de lenteja como punto de partida del proyecto de investigación.
Figura 2. Extracto de lenteja
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Figura 3. Urea, producto comercial
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Tabla 2. Equipos y herramientas utilizadas en la ob- tención de extracto de lenteja
Balanza analítica |
Vaso de precipitado Recipiente de plástico con tapa Papel aluminio |
Recipiente ámbar |
Jeringas |
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En las tablas 3, 4 y 5 se observaron las longitu- des cm3 y números de raíces obtenidas en los dife- rentes tratamientos, testigos sin producto, extracto de lenteja y úrea.
Tabla 3. Testigo
N° de raíces | T1 -R1 | T1-R2 | T1-R3 |
1 | 34 | 62 | 54 |
2 | 62 | 34 | 42 |
3 | 50 | 54 | 78 |
4 | 38 | 64 | 54 |
5 | 40 | - | 35 |
6 | 23 | - | - |
7 | 23 | - | - |
8 | 40 | - | - |
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Tabla 4. Extracto de lenteja
N° de raíces | T2-R1 | T2-R2 | T2-R3 |
1 | 37 | 48 | 52 |
2 | 52 | 49 | 81 |
3 | 48 | 30 | 32 |
4 | 46 | 44 | 23 |
5 | 48 | 104 | 47 |
6 | 47 | _ | 32 |
7 | 40 | _ | 40 |
8 | 32 | _ | _ |
9 | 39 | _ | _ |
10 | 44 | _ | _ |
11 | 67 | _ | _ |
12 | 67 | _ | _ |
13 | 45 | _ | _ |
14 | 29 | _ | _ |
15 | 33 | _ | _ |
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Tabla 5. Úrea
N° de raíces | T3-R1 | T3-R2 | T3-R3 |
1 | 31 | 49 | 52 |
2 | 36 | 53 | 81 |
3 | 68 | 40 | 32 |
4 | 33 | 29 | 23 |
5 | - | 27 | 47 |
6 | - | 34 | 32 |
7 | - | 44 | 40 |
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En la tabla 6, se observan los promedios obte- nidos del número de raíces en los diferentes trata- mientos, se demuestra que el T2 (extracto de lente- ja) presentó un promedio de 6 raíces, mientras que, los T1 testigo y T3 urea presentaron un promedio de 4 raíces, siendo menor el de T3.
Tabla 6. Promedio del Número de raíces
Tratamientos | Promedio |
T1-Testigo | 4 |
T2-Extracto de lenteja | 6 |
T3-Urea | 4 |
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Figura 4. Diagrama de los promedios de números de raíces (cm)
Figura 5. Diagrama de los promedios de longitud de raíces
Fuente: Cagua Montaño, Pazmiño Gómez, Andaluz Guamán, Aguilar
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Los promedios de longitud de raíces en la (ta- bla 7), demuestra que hubo una pequeña diferencia estadística en los diferentes tratamientos. En los re- sultados obtenidos indican que tanto el T2 (extracto de lenteja) presentó mayor longitud de raíces 47 cm, al igual que el T1 testigo 46 cm, mientras que, T3 (úrea) tuvieron menor longitud de raíces 42 cm.
Tabla 7. Promedios de longitud de raíces en cm.
Tratamientos | Promedio |
T1- sin producto | 46 |
T2- extracto de lenteja | 47 |
T3- Úrea comercial | 42 |
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Para obtener la longitud de las hojas por cada tratamiento y réplicas se eligieron 5 hojas de la par- te superior por cada planta. En la tabla 8, se obser- vó los promedios obtenidos de la longitud de las hojas, demostró que el extracto de lenteja presentó un mayor tamaño en referencia al T1 y T3.
Tabla 8. Promedio hojas
Tratamientos | Promedio |
T1- sin producto | 21 |
T2- extracto de lenteja | 23 |
T3- Urea comercial | 21 |
Fuente: Cagua Montaño, Pazmiño Gómez, Andaluz Guamán, Aguilar
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Figura 6. Diagrama de los promedios de hojas (cm)
Fuente: Cagua Montaño, Pazmiño Gómez, Andaluz Guamán, Aguilar
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Además, demostró que el T2 extracto de lenteja, presentó alargamiento de las células radiculares, mejor desarrollo y dominancia apical.
La aplicación de los datos obtenidos, permitió caracterizar los diferentes tratamientos como son testigo, extracto de lenteja y úrea, estos resultados permitieron evidenciar la efectividad que tiene el extracto de lenteja en el proceso de crecimiento es- pecialmente en la parte radicular de la planta, sien- do así, una aplicación biotecnología en el desarrollo de sistema radicular en plántulas de cacao.
La lenteja es uno de los granos que tiene la ca- pacidad de proporcionar diferentes proteínas, vita- minas y minerales, por medio de su germinación los granos de lenteja tienden a obtener concentracio- nes de auxinas en las raíces que aumenta durante los primeros días de la germinación. De acuerdo con Mir et al. (2020) las auxinas son reguladores primarios que tienden a regular el crecimiento y de- sarrollo de las plantas.
La extracción de la fitohormona auxina, de las se- millas de lenteja germinadas tienen la capacidad de regular el crecimiento de las raíces, dicha hormona vegetal juega un papel importante en la elongación de tallos, el crecimiento de raíces y el aumento de la dominancia apical, de acuerdo con Rhaman et al. (2021). Además, las auxinas son las fitohormonas más conocidas que muestran un papel vital en el crecimiento de las plantas, el desarrollo, tanto en el crecimiento de las plántulas de cacao.
El extracto de lenteja, rico en fitohormonas tipo auxinas, demostró ser una alternativa biotecnoló- gica efectiva para mejorar el desarrollo radicular y el crecimiento general de plántulas de Theobroma cacao L.
En los tratamientos evaluados, el T2 (extracto de lenteja) presentó mejores resultados en cuanto al número de raíces (6 raíces por plántula), longitud de raíces (47 cm) y longitud de hojas (23 cm), su- perando a los tratamientos T1 (sin producto) y T3 (urea comercial).
La aplicación del extracto de lenteja promovió un crecimiento más vigoroso del sistema radicular, lo cual es esencial para una mayor absorción de nu- trientes y agua, favoreciendo así el establecimiento y desarrollo de las plántulas.
Los resultados obtenidos evidencian que el ex- tracto de lenteja puede ser utilizado como un enrai- zante natural y biodegradable, contribuyendo a una agricultura más sostenible al reducir la dependen- cia de productos químicos sintéticos.
Este estudio reafirma el potencial de los produc- tos naturales, como las semillas de lenteja, en el desarrollo de prácticas agrícolas eficientes, espe- cialmente en cultivos de importancia económica como el cacao.
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