Estudio de Jatropha curcas L. no tóxica: semillas, plántulas y primeros estadíos del sistema de raíces
Résumé
Non toxic ecotypes of Jatropha curcas L. (NTJC) have been poorly documented at the national or international scales, despite having higher potential as energy and food sources when compared with the toxic forms (TJC). Therefore, the objective of this research was to analyze the properties and performance of NTJC seeds and seedlings in soils with different textures and nutritional contents, as well as their response to a locally important pathogen, Pythium aphanidermatum. This research included the study of: 1) seeds, 2) seedlings, 3) roots and 4) seeds and plants inoculated with the pathogen. The study of seeds was performed by literature research on the oleic qualities of NTJC and TJC; allometric measurements on four sources and three experiments to determine the effects of seed weight on germination and vigor. Plant growth was observed beginning at germination and through several periods (daily, weekly and monthly) in eight different substrates and nutritional content. Roots were analyzed in six different substrates using optic and electronic microscopes, and a study of root structure was performed using three dimensional techniques. Pathogenic response was studied by inoculating seeds and seedlings in three different substrates and at two periods in time. The results on literature review found similar oleic quality between NTJC and TJC seeds; the allometric characters of NTJC were highly variable, and a positive correlation between seed weight and vigor was found. Seedling development proceeded more rapidly in substrates with organic matter content (OM) greater than 1.0% and in medium to fine textures, whereas NTJC forms survived but had inhibited growth in substrates with OM less than 1.0% and coarse textures. Root systems showed higher soil fixation capabilities in medium to fine textures, and a strong morpho-genetic structural pattern adapted to explore poor soils, and not affected by the substrate composition. Inoculation with P. aphanidermatum determined that NTJC was able to survive in contaminated soils when it entered the post-germination stage. In conclusion NTJC and TJC seeds have similar energetic properties. Dispersed allometry in seeds and their capability to survive despite a local pathogen and poor soils indicate a good genetic diversity and adaptability to the Mexican tropical and subtropical environments. However, the establishment of NTJC forms in commercial plantations would require additional fertilization on poor soils.
Las formas o ecotipos no tóxicos de Jatropha curcas L. (NTJC) poco han sido documentadas a nivel nacional e internacional, a pesar de su mayor potencial como fuentes energéticas y alimenticias, comparadas con las formas tóxicas (TJC). Es por ello que esta investigación tiene como objetivo analizar las propiedades y desempeño de semillas y plántulas NTJC en suelos con diferentes texturas y contenido nutrimental; así como su respuesta ante un patógeno localmente importante, como es Pythium aphanidermatum. La investigación comprendió el estudio de: 1) semillas, 2) plántulas, 3) raíces y 4) la inoculación del patógeno en semillas y plántulas. El estudio de las semillas se realizó mediante la documentación de las cualidades oleicas de semillas NTJC y TJC; mediciones alométricas de cuatro accesiones, y tres experimentos para determinar los efectos de sus pesos sobre su germinación y vigor. Se observó el crecimiento de las plántulas desde su germinación y durante varios periodos (diario, semanal y mensual) en ocho sustratos con diferentes condiciones texturales y nutrimentales. Las raíces y su relación con la parte aérea fueron analizadas en seis sustratos diferentes mediante microscopios óptico y electrónico, y un enfoque sobre su estructura aplicando técnicas tri-dimensionales. La respuesta al patógeno se estudió mediante su inoculación en semillas y plántulas en tres sustratos y durante dos periodos de tiempo diferentes. Los resultados de las investigaciones disponibles sobre las semillas NTJC encontraron cualidades oleicas similares a las semillas TJC; alométricamente las semillas NTJC fueron muy dispersas y tuvieron una relación positiva entre su peso y su vigor. El desarrollo de las plántulas fue mayor en sustratos con contenidos de materia orgánica (MO) superiores al 1.0% y texturas finas a medias, en relación con texturas gruesas y contenidos de MO inferiores, donde las formas NTJC sobrevivieron, pero inhibieron su crecimiento. Su sistema de raíces demostró una mayor capacidad de fijación en suelos con texturas medias a finas, y una fuerte tendencia morfo-genética que permitió mantener su estructura original independiente del sustrato y adaptada para explorar suelos pobres. La inoculación con P. aphanidermatum determinó que la forma NTJC fue capaz de sobrevivir en suelos contaminados con este fitopatógeno durante la etapa posterior a la germinación. Por lo que se concluyó que las semillas NTJC energéticamente tienen propiedades similares a las semillas TJC. La dispersión en la alometría de sus semillas y su capacidad para adaptarse a un patógeno local y a suelos pobres son caracteres indicativos de una buena diversidad genética y de ecotipos aptos a las condiciones del trópico y subtrópico mexicano. Sin embargo, su establecimiento en plantaciones comerciales requeriría de fertilizantes en suelos con muy baja fertilidad.