Propagation by seeds and container cultivation of Valeriana carnosa Sm. (Valerianoideae, Caprifoliaceae) in San Carlos de Bariloche. Río Negro

Valeriana carnosa is one of the native species of Patagonia most recognized by the local pharmacopoeia. Its roots contain chemical compounds used as a sedative and are collected with an extractive criterion. The objective of the work was to obtain information on seed propagation and container cultivation, which would allow establishing future productions, reducing the impact on wild populations. Seeds were collected in Cerro Otto, in Bariloche, Rio Negro. Control (TO) and 3 pregerminative treatments were performed: Stratification / cold-wet-30 days (T1), Stratification / cold-wet-10 days (T2), Soak KNO3-24 hs (T3). The sowing was done in seedlings and after 90 days the results were: TO: 20%, T1: 62%, T2: 35%, T3: 21%. The pealing was done on a multi-cell tray-25 and the survival at 90 days was 60 %. The seedlings were repackaged to pot nº14, using 2 substrates: S1 (Substrate-Dynamics3) and S2 (substrate-Soil / pine needles / volcanic ash: 1-1-1). The average values were for height in S1 (12.67 cm) and S2 (8.33 cm) and for the number of outbreaks in S1 (2.73) and S2 (1.67). The results are promising in terms of reproduction and container cultivation.

Key words: Valeriana, sedative, pregerminative treatments, container cultivation.

INTRODUCCIÓN con escapos florales de hasta 60cm de altu

ra, con uno o más tallos leñosos erectos de

El género Valeriana L. incluye cerca de hasta 2cm de diámetro y raíces con ramifi250 especies distribuidas en todo el mundo caciones engrosadas. Posee hojas dentadas, y en Argentina están citadas 49 especies, carnosas y glabras de color verde azulado 19 de ellas en la región Patagónica (Kuts-claro de entre 6 y 21cm de longitud (Cochker, 2011). Valeriana carnosa tiene una rrea, 1999). distribución amplia, en Argentina incluye Es una especie monoica, presenta inflo-la provincia de Neuquén hasta Tierra del rescencias en panojas terminales o axilares y Fuego, abarcando las provincias patagóni-flores con corola campanulada y textura car-cas en toda su extensión. En Chile se ex-nosa. Su fruto es un aquenio con papus plutiende desde la Región de O´Higgins en el moso (Fig. 2). Florece en primavera y frucnorte hasta la Región de Magallanes en el tifica a principio del verano (Correa, 1999). extremo sur, desde la costa pacífi ca hasta V. carnosa más conocida como "ñamkula Cordillera de los Andes. Se desarrolla en lawen" es una de las cinco especies nativas laderas suaves y arenosas, bajas y soleadas, de la Patagonia Argentina más reconocidas en bosques de transición abiertos, en este-de la farmacopea de los pueblos originarios pa y en alta montaña, entre los 200 y 1300 y sería la especie con propiedades medi

m.s.n.m. (Zuloaga et al., 2009). V. carnosa cinales más popular (Casamiquela, 1999). Sm. (Fig. 1) es una hierba perenne en roseta Históricamente la colecta se realizó desde un punto de vista extractivo (Bandoni, 2003) según la disponibilidad de poblaciones, recurriendo con frecuencia a los mismos sitios de recolección, generando una presión sobre las poblaciones naturales que pone en riesgo su supervivencia en el tiempo.

Sus raíces y rizomas se usan tradicionalmente mediante decocción para tratar

Figura 1. Características morfológicas de Valeriana carnosa. Figure 1. Morphological characteristics of Valeriana carnosa.

Figuras 2 y 3. Características morfológicas de Valeriana carnosa. Escapo y aquenios plumosos. Figures 2 and 3. Morphological characteristics of Valeriana carnosa. Escape and feathery achenes.

G. Sánchez et al.

que cura las siete enfermedades”(Estomba et al., 2005; Morales y Ladio, 2012; Richeri et al., 2013). Los estudios químicos que se están llevando adelante analizan y comparan la variabilidad de los contenidos de los compuestos fenólicos y la actividad antioxidante de los extractos etanólicos presentes (Guajardo et al., 2018).

Las raíces engrosadas de muchas especies del género Valeriana contienen numerosos compuestos químicos que son tradicionalmente utilizados por la industria homeopática (Leathwood et al., 1982; Donath et al,. 2000) y las principales fuentes de obtención de estos compuestos con fines comerciales provienen de la especie V. officinalis L. En las últimas décadas tanto la industria homeopática como la cosmética y la farmacéutica comenzaron a emplear extractos naturales de otras especies del género Valeriana como reemplazo de la fuente de materia prima (Bach et al., 2010), sin que existan legislaciones que regulen los procesos extractivos y que promuevan su cultivo. En la Patagonia este proceso pasó de ser extractivo a extractivista (Bandoni, 2003) y con los manejos actuales, la disponibilidad y uso efectivo de las plantas con órganos subterráneos útiles no dejan de ser vulnerables a perderse. Este fenómeno de cambio de uso ha sido relevado en otras comunidades patagónicas y ha sido asociado a factores socioculturales y ecológico-ambientales, existiendo evidencias de una me-nor abundancia en los ambientes naturales y una mayor dificultad para su búsqueda (Ochoa y Ladio, 2011). Este proceso indicaría la necesidad de propiciar acciones tendientes a una mayor concientización del valor de estos recursos para la región.

Dentro del proyecto específico del INTA “Plataformas tecnológicas y comerciales, para aromáticas cultivadas-nativas y medicinales” para Patagonia donde V. Carnosa es una de las especies de interés (INTA, 2013), se están evaluando métodos de multiplicación agámica, estableciendo un sistema de macro propagación y cultivo de bajo costo a partir de enraizamiento de esquejes obtenidos de rizomas de diferentes diámetros y se espera que los resultados obtenidos permitan en el mediano plazo, iniciar un manejo económico productivo racional (Nagahama et al., 2016).

Los antecedentes encontrados de reproducción por vía sexual de Valeriana clarionifolia indican que la germinación registró valores del 57% al momento de la recolección y que los porcentajes decrecen (pérdida de viabilidad) con el almacenamiento de las semillas. De los diferentes tratamientos pregerminativos ensayados el mayor número de semillas germinadas, de un año de almacenamiento, se obtuvo con estratificación (± 5°C, 7 días), logrando después de los 60 días un porcentaje de germinación del 27% ± 11 (Berastegui et al., 2016).

Actualmente no hay antecedentes de propagación por vía sexual y cultivo de V. carnosa en la Argentina y contar con la información sobre la reproducción a partir de semillas y su cultivo en maceta permitiría el desarrollo y la implantación de futuras producciones a campo y así disminuir la presión de la extracción en poblaciones silvestres.

El objetivo general de este trabajo fue evaluar los métodos de propagación por semillas y la obtención de plantines en contenedor de V. carnosa, que permitan generar información para establecer futuros cultivos y producciones. Dentro de los objetivos específicos se planteó evaluar los métodos de colecta, limpieza y calidad de semillas; determinar la influencia de los distintos tratamientos pregerminativos sobre la ruptura de la latencia de los aquenios y compararlos según los porcentajes de germinación obtenidos. Además, evaluar la respuesta al crecimiento de los plantines (altura y cantidad de tallos), utilizando dos sustratos de cultivo: uno comercial y otra mezcla con materiales de origen local.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ensayo 1: Obtención de plantines de V. carnosa a partir de la aplicación de distintos tratamientos pre germinativos.

La colecta del material se realizó a fines de febrero de una población de V. carnosa ubicada en la ladera norte del Cerro Otto en la Ciudad de San Carlos de Bariloche (41º 08ʹ S, 71º 20ʹ O, altitud 1150 m). La condición fenológica para la colecta fue que los escapos estén secos (Fig. 3). Los frutos se dejaron orear durante 3 días y se guardaron en bolsas de papel hasta el momento de la limpieza, la cual se realizó utilizando distintos tamices (20 mm, 5 mm, 2 mm) que permitieron separar los aquenios de los restos de las inflorescencias y hacer una selección de los distintos calibres. Como consecuencia de la limpieza se decidió dividir el ensayo en 2 lotes según los calibres seleccionados y sembrarlos por separado, considerando que el tamaño de la semilla está directamente relacionado con la cantidad de reservas disponibles y con la viabilidad (Juseau et al., 2013). Se analizaron la pureza y las variables físicas de los dos lotes: peso de 1000 semillas, cantidad de semillas por gramo y calibre según normas de La International Seed Testing Association (ISTA, 2016). Para evaluar la ruptura del letargo de los aquenios se propuso la realización de tratamientos pregerminativos. Considerando los antecedentes encontrados para

G. Sánchez et al.

Considerando el desarrollo de 2 pares de nomofilos como criterio de crecimiento de las plántulas, en el mes de agosto se realizó el repique a bandeja multiceldas de de 25 cavidades de 167 cm3 utilizando el mismo sustrato empleado para la siembra. Las bandejas se ubicaron dentro de un invernadero sobre mesadas con calefacción basal con temperatura del sustrato entre 18 y 22°C controlada con termostato y sistema de riego por microaspersión con una frecuencia de 3 días a la semana durante 20 minutos. Para la etapa de establecimiento del cultivo la fertilización se realizó en forma manual una vez por semana utilizando Hakaphos^® violeta (1g/l).

En relación a la germinación se evaluó poder germinativo a los 90 días desde la siembra (PG90) considerando la emergencia de los cotiledones como criterio para determinar semillas germinadas (Rao et al., 2006). Con posterioridad al repique se evaluaron el establecimiento de las plántulas y los porcentajes de supervivencia en bandeja multiceldas para la fecha del trasplante. Se realizó un análisis ANOVA (p ˃ 0,05) con test de Tukey para evaluar diferencias significativas entre tratamientos pregerminativos.

La calidad del plantin al momento del trasplante a maceta soplada de 14 cm de diámetro (M14) se evaluó en relación al desarrollo del sistema radical, considerando que la formación de un cepellón compacto, la calidad, cantidad y ubicación de las raíces darán una idea del control de las variables ambientales, el riego y de la nutrición del cultivo (Styer y Koransky, 2000).

Ensayo 2: Cultivo en maceta de

V. carnosa

El trasplante se realizó en el mes de diciembre a maceta soplada nº 14 y se utilizaron 2 sustratos: S1 (Sustrato comercial Dynamics 3^®) compuesto de turba Sphagnum, perlita y fertilizantes 1,5g/l (N-P-K y microelementos) y S2 (sustrato mezcla local: Suelo, pinocha compostada, ceniza volcánica y aserrín, en proporciones 3-3-31 respectivamente). Los elementos para la formulación del sustrato mezcla (S2) son de origen local, Se consideró el uso de sue-lo de los alrededores de Bariloche, ceniza volcánica proveniente de la erupción del Volcán Puyehue en junio de 2011, acícula de pino de la especie Pseudotsuga menziesii (pino oregón) presente en plantaciones forestales de la zona y aserrín residual sin compostar proveniente de aserraderos de Bariloche. Se incorporó al sustrato una dosis de 1,5 g/l de fertilizante de liberación lenta Osmocote^®- 3M (NPK 16-8-12), para compensar los aportes de fertilizantes del sustrato comercial Dynamics 3^®.

Las propiedades físicas y físico-químicas de S1 y S2, fueron analizadas en el Laboratorio de Sustratos y Aguas del Instituto de Floricultura del INTA y los resultados se muestran en la tabla 1 (Barbaro et al., 2014; Ridiero y Mazzoni, 2016).

Las plantas se ubicaron en el exterior sobre membrana geotextil, con un sistema de riego por microaspersión y con una frecuencia de 3 días a la semana durante 30 min en los meses de alta evapotranspiración del cultivo (de diciembre a mayo). La fertilización de todo el ensayo se realizó con fertilizante de liberación lenta Osmocote- 3M (NPK 16-8-12) con una dosis de 1.5g/l por maceta.

Tabla 1. Propiedades físicas- químicas del sustrato comercial Dynamics 3^®y Sustrato mezcla local. Densidad aparente (DAP), espacio poroso total (EPT), porosidad de aire (PA), capacidad de retención de agua (CRA), MO%, granulometría (% por fracción de tamaño), pH y conductividad eléctrica (CE). Table 1. Physical-chemical properties of the commercial substrate Dynamics 3^® and Substrate local mix. Apparent density (DAP), total porous space (EPT), air porosity (PA), water retention capacity (CRA), MO%, particle size (% by size fraction), pH and electrical conductivity (CE).

Para la realización del ensayo se plantearon 3 repeticiones de 5 plantas por sustrato utilizado con un diseño en bloques aleatorizados y se evaluaron los porcentajes de supervivencia, la altura de planta (cm) y la cantidad de tallos por planta, en la fecha del trasplante y al final de la primera temporada de crecimiento en el mes de abril. Se realizó un análisis ANOVA (p ˃ 0,05) con test de Tukey para evaluar las variables de crecimiento de las plantas en relación a los sustratos utilizados.

RESULTADOS

G. Sánchez et al.

Para los aquenios del lote calibre 2 (≤ 5mm) no se obtuvieron porcentajes de germinación en ninguno de los tratamientos realizados. Con respecto al poder germinativo a los 90 días (PG90) los porcentajes de germinación para el lote calibre 1 (≥ 5mm) fueron para el (T0) un 20%, para el T1 (EFH-30) un 60%, para el T2 (EFH-10) un 35% y para el (T3) un 21%. Como se observa en la Figura 4 los porcentajes de germinación obtenidos para el T1 (EFH-30) presentan diferencias significativas con respecto al testigo y a los otros tratamientos, aumentando el poder germinativo del lote al realizar estratificación fría y húmeda.

El porcentaje de supervivencia entre to-dos los tratamientos luego del repique fue del 60 % y las plántulas que se establecieron tuvieron una buena respuesta al cultivo en bandeja multiceldas (Figura 5). En cuanto a la calidad de plantín, como se observa en la Figura 6, el sistema radical formó un cepellón firme y un desarrollo de raíces homogéneo en todo el volumen de la celda.

Ensayo 2: Cultivo en maceta de

V. carnosa

El porcentaje de supervivencia al reenvasado a maceta nº 14 luego de la primera temporada de crecimiento fue del 100% para el sustrato S1 (Dynamics 3^®) y del 80% para el sustrato S2 (Suelo/ pinocha/ ceniza volcánica/ aserrín: 3-3-3-1). En relación a la altura de plantas los resultados presentaron diferencias significativas entre los sustratos utilizados. Para el sustrato S1 la altura promedio de las plantas fue de 12,27cm mientras que para el sustrato S2 fue de 8,33 cm (Figura 7). En cuanto a la cantidad de tallos los resultados no difi eren significativamente entre sí en relación a los sustratos utilizados. Para el sustrato S1, el promedio fue de 2,73 tallos, mientras que para el sustrato S2 el promedio fue de 1,67 tallos (Figura 8).

Figura 4. Porcentajes de germinación de Valeriana carnosa a los 90 días (PG90) por tratamientos pregerminativos realizados en aquenios calibre 1(≥ 5mm) Letras diferentes indican diferencias signifi cativas. Media + - error estándar (4,33; Test de Tukey para p > 0,05). Figure 4. Germination percentages of Valeriana carnosa at 90 days (PG90) by pregerminative treatments performed on achenes caliber 1(≥ 5mm).

Figura 5. Cultivo en bandeja multiceldas 25 de Valeriana carnosa. Figure 5. Culture in a multi- cell tray 25 of Valeriana carnosa.

Figura 6. Plantin de Valeriana carnosa. Figure 6. Seedlings of Valeriana carnosa.

G. Sánchez et al.

Figura 7. Altura de plantas de Valeriana carnosa en relación al sustrato utilizado. Letras diferentes indican diferencias signifi cativas. Media + -error estándar (5,15; Test de Tukey para p > 0,05). Figure 7. Height of Valeriana carnosa plants in relation to the substrate used.

indican diferencias signifi cativas. Media + - error estándar (2,36; Test de Tukey para p > 0,05). Figure 8. Number of Valeriana carnosa stem in relation to the susbstrate used.

Como se observa en la Figura 9, el desarrollo radicular en el sustrato Dynamics 3^® (S1) fue más homogéneo colonizando todo el volumen de sustrato. En el sustrato mezcla (S2) en la que se observa el desarrollo del sistema radicular en la periferia del sustrato sin colonizar la totalidad de su volumen.

DISCUSIÓN

Ensayo 1: Obtención de plantines de V. carnosa a partir de la aplicación de distintos tratamientos pre germinativos.

Al dividir el ensayo en 2 lotes según los calibres seleccionados después de la limpieza y decidir sembrarlos por separado, considerando lo que dice Juseau (2013) que el tamaño de la semilla está directamente relacionado con la cantidad de reservas disponibles y con la viabilidad, permitió ajustar la evaluación del ensayo en relación al poder germinativo, ya que como hace referencia Escobar (2008) el calibre de la semilla puede afectar significativamente el comportamiento de otras variables que la califican así como también su comportamiento durante la etapa de siembra. Esta clasificación previa permitió mejorar la respuesta del lote 2 en relación al Poder germinativo. Si ambos calibres hubieran sido manejados como un solo lote los resultados en el variable poder germinativo hubieran sido menores porque dentro del lote se incluyen muchas semillas no viables. Esto refuerza y valida la necesidad de conocer las características específicas de las semillas para definir patrones de selección y limpieza que mejoren la calidad de los lotes de semillas (ISTA, 2016).

Figura 9. Desarrollo radicular de Valeriana carnosa en relación al sustrato utilizado. Izquierda sustrato sustrato mezcla (S2) y derecha Dynamics 3 (S1). Figure 9. Root development of Valeriana carnosa in relation to the susbstrate used. Left right mix substrate (S2) and Dynamics 3 substrate (S1)

G. Sánchez et al.

El desarrollo del cultivo en bandeja multiceldas dentro del invernadero, el manejo de las variables ambientales como la temperatura, la frecuencia y la duración del riego y la fertilización posibilitó la formación de un cepellón compacto y un desarrollo homogéneo de las raíces en todo el volumen de la celda. Estas características, que según Styer y Koransky (2000) son indicadores de calidad, permitieron realizar el trasplante a maceta a los 4 meses desde la fecha del repique.

Ensayo 2: Cultivo en maceta de

Los resultados obtenidos en la calidad del cepellón y distribución de raíces expresan una relación directa con la calidad de los sustratos utilizados. Una mejor distribución y calidad de raíces observada en el tratamiento con el sustrato S1, en relación a las plantas cultivadas en el sustrato S2, podrían estar relacionadas con la cantidad y calidad del espacio poroso de los sustratos. S1 presenta un 95% de EPT en contraposición al 75% de S2. La calidad de este espacio poroso definida por la distribución entre agua (CRA%) y aire (PA%) muestra una mayor retención de agua y menor disponibilidad de aire para el sistema radicular en S2. Si bien los valores de CRA% resultan iguales representan en S1 una proporción mucho mayor del espacio poroso (70% en S1 y 56% en S2). Esto se podría explicar analizando la distribución de las fracciones granulométricas, en S2 la fracción menor de 1mm alcanza un 93%, defi niendo poros de menor tamaño y por lo tanto mayor succión mátrica lo que reduce la disponibilidad de agua. Paralelamente, el S2 presenta la mitad del espacio poroso de aire respecto del S1. Estudios posteriores a la erupción, analizaron el uso en sustratos de fracciones granulométricas menores a 1 mm de cenizas volcánicas del complejo Puyehue-Cordón Caulle, se observando un aumento marcado de la retención de agua en tensiones de 20 a 100 hP (Riat et al., 2013), por lo que el tamaño de las partículas de las cenizas es una variable importante a la hora de decidir su uso en la formulación de sustratos (Barbaro et al.,2015) y esto según los resultados obtenidos, resulta importante para la mejora de la calidad de las plantas de Valeriana carnosa.

CONCLUSIONES

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