Introducción

El hydropriming es una técnica muy accesible y económica, que implica remojar las semillas en agua y luego secarlas; esta técnica es eficiente para mejorar la germinación de semillas (^{Forti et al., 2020}). ^{Dipsikha et al. (2021}) definen el hydropriming como la exposición de los granos a una disponibilidad restringida de agua en condiciones controladas que permiten que se produzcan algunos de los procesos fisiológicos de la germinación. Esta técnica provoca varios cambios en la estructura fisiológica, bioquímica y molecular, como una mayor síntesis de proteínas, una mayor actividad de α y β amilasa, que a su vez se correlaciona con una mejor actividad metabólica y mayor vigor de la semilla. Para ^{Ahammad et al. (2014}); ^{Noorhosseini et al. (2017}) el hydropriming es un método simple para hidratar semillas y minimizar el uso de productos químicos; permite que las semillas absorban suficiente agua para iniciar el proceso metabólico hasta finalizar la germinación de una forma rápida y uniforme.

Las plantas requieren al menos 14 elementos minerales para su nutrición: los macronutrientes nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S) y los micronutrientes cloro (Cl), boro (B), hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), níquel (Ni) y molibdeno (Mo) (^{While y Brown, 2010}). El fertilizante líquido de pescado es una buena fuente de nitrógeno, fósforo y proteína, que son nutrientes esenciales en las plantas (^{Suartini et al., 2018}; ^{Ahuja et al., 2020}). De acuerdo con Palacin (2017) este fertilizante tiene un contenido de 7,112 g/L de N, 0,517 g/L de P y 1,945 g/L de K, mientras que para ^{Pereira et al. (2020a}) el contenido es de 10,7 g/L de N, 14,0 g/L de P y 1,3 g/L de K, con adecuadas cantidades de macro y micronutrientes que son fácilmente disponibles y asimilados por las plantas.

La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) es una buena fuente de calidad de proteína, fibra mineral y bioactivos; debido a que el comportamiento es diferente en diversos lugares es relevante que las variedades tengan un crecimiento sostenible en todo el mundo (^{Angeli et al., 2020}: ^{Pereira et al. 2020}b). La cañahua (Chenopodium pallidicaule Aellen) tiene alto potencial nutricional por su alta calidad proteica, aminoácidos esenciales y ácidos grasos insaturados, alta concentración de ácido linoleico y oleico, con buen nivel de compuestos bioactivos (^{Gomez et al., 2021}). Ambos cultivos son utilizados en la dieta rural y urbana de tierras secas, áridas y semiáridas de Bolivia y Perú (^{Rodríguez et al., 2020}).

Estos granos andinos desempeñan un papel vital en la seguridad alimentaria y nutricional a nivel mundial, están altamente adaptados a tierras marginales, no requieren altos insumos, son resilientes a la variabilidad climática y son fuente de ingreso para los agricultores de los países en desarrollo. La baja disponibilidad de recursos de germoplasma, la falta de material de calidad mejorada, entre otros, son limitaciones que afectan la disponibilidad y productividad de estos cultivos. En ese sentido, los bancos de germoplasma son esenciales para conservar la biodiversidad e iniciar cualquier programa de mejoramiento de cultivos (^{Jasrotia y Salgotra, 2021}).

El Banco de Germoplasma de Granos Andinos (PROGRANO), dependiente de la Facultad de Agronomía, Universidad Mayor de San Andrés, Bolivia, tiene en total 1223 accesiones de quinua y 231 accesiones de cañahua. Del total de accesiones de quinua, 50 registraron un porcentaje de germinación del 40 al 50%, y del total de accesiones de cañahua, 11 tuvieron un porcentaje de germinación del 25 al 50%. Estos valores son alarmantes, por el riesgo de perder la variabilidad genética recolectada de diversos municipios de Bolivia, considerando que según FAO (2014) el porcentaje de germinación debe exceder al 85% en las semillas almacenadas en los bancos de germoplasma.

En ese sentido, el objetivo de la investigación es evaluar el efecto del fertilizante líquido de trucha (Oncorhynchus mykiss) en la germinación de las semillas de quinua y cañahua. La hipótesis plateada establece que sí existe efecto positivo del fertilizante líquido de trucha en la germinación de las semillas de quinua y cañahua.

El trabajo de investigación mostró que existe un efecto positivo con la aplicación del 0,50 % fertilizante líquido de trucha en la germinación de las semillas de quinua y cañahua, así como en la longitud de la raíz.

Materiales y métodos

Área de estudio

La investigación se desarrolló en el laboratorio Banco de Germoplasma de Granos Andinos (PROGRANO), dependiente de la Estación Experimental Choquenaira (Figura 1), Facultad de Agronomía, Universidad Mayor de San Andrés. La Estación Experimental se encuentra en la comunidad Choquenaira del municipio Viacha, provincia Ingavi del departamento de La Paz (Bolivia), que se sitúa geográficamente a 16,694622° de latitud sur y 68,286698° de longitud oeste, y a una altitud de 3870 m s.n.m.

Figura 1 Vista de la Estación Experimental Choquenaira. 

Esta zona pasa por la alternancia de una estación seca (invierno) y una estación húmeda (verano), su temperatura promedio es 8,41ºC, la temperatura mínima absoluta es -0,60ºC entre junio y julio, la temperatura máxima absoluta varía entre 17,56 y 22,00ºC; la precipitación anual registrada se distribuye entre noviembre y febrero, con una media total de 524.60 mm (PDMV, 2021).

Materiales y métodos

El fertilizante líquido fue elaborado mediante la mezcla de 1,5 kg de trucha entera con 1,5 kg de azúcar morena. El tiempo de fermentación anaeróbica fue de ocho meses. ^{Tiwow et al. (2019}) indican que este método es un proceso de fermentación tradicional y que para aumentar el contenido de nutrientes se puede reducir la cantidad de agua; para la investigación no se utilizó agua en el proceso de fermentación.

El procedimiento de las pruebas de germinación estuvo acorde con la norma ISTA (2016). Se tomó una muestra primaria simple de 100 semillas de las accesiones 77, 138 y 310 de quinua, cuyos porcentajes de germinación antes de la investigación fueron del 47, 48 y 49 %; y de las accesiones 44, 117 y 4 de cañahua con porcentajes de germinación iniciales de 25, 34 y 54 %, por tratamiento y repetición. Como tratamiento para romper la dormancia se aplicó la hidratación de las semillas (^{Sánchez et al., 1997}) por medio del hydropriming en combinación con el fertilizante líquido de trucha. Resultaron cuatro tratamientos: testigo (agua destilada 100%), tratamiento 1 (agua destilada 99,90%; fertilizante líquido de trucha 0,10%), tratamiento 2 (agua destilada 99,75%; fertilizante líquido de trucha 0,25%), tratamiento 3 (agua destilada 99,50%; fertilizante líquido de trucha 0,50%) y tratamiento 4 (agua destilada 99,25%; fertilizante líquido de trucha 0,75%) con tres repeticiones. Los porcentajes del fertilizante líquido de trucha fueron planteados según los resultados de ^{Florez et al. (2020}) que recomiendan concentraciones de 0,1 a 0,001% a fin de evitar sustancias fitotóxicas que influyan en la germinación.

Considerando el resultado de ^{Dashab y Omidi (2021}), el tiempo de remojo de las semillas fue 12 horas a temperatura ambiente, después las semillas fueron secadas a temperatura ambiente y dispuestas uniformemente en cajas Petri en papel filtro con la adición de agua destilada. Luego, estas se introdujeron a la cámara germinadora de mesa Seedburo modelo 548ª en oscuridad durante siete días a una temperatura de 17°C; durante este tiempo se humedecieron las semillas cada 36 horas.

Las variables evaluadas fueron a) porcentaje de germinación, determinado mediante el conteo de las semillas germinadas del total de las evaluadas; y b) longitud de la radícula (mm), mediante el uso de un vernier electrónico.

El procedimiento estadístico constó de un análisis de varianza, con la aplicación de la prueba F para medir la significancia (5% de probabilidad) y la alta significancia (1% de probabilidad); la comparación de grupos de medias fue mediante Duncan (P = 0,05).

Resultados

Porcentaje de germinación

En el análisis de varianza, el porcentaje de germinación en semillas de quinua y cañahua resultó en diferencias significativas (p = < 0,05) para las tres accesiones de quinua y cañahua evaluadas (Tabla 1 y 2).

Tabla 1 Análisis de varianza del porcentaje de germinación en semillas de quinua. 

		Suma de cuadrados	gl	Media cuadrática	F	Valor (p)
Accesión 77	Inter-grupos	992,267	4	248,067	4,532	0,024
	Intra-grupos	547,333	10	54,733
	Total	1539,600	14
Accesión 138	Inter-grupos	425,733	4	106,433	8,724	0,003
	Intra-grupos	122,000	10	12,200
	Total	547,733	14
Accesión 310	Inter-grupos	258,267	4	64,567	19,765	0,000
	Intra-grupos	32,667	10	3,267
Total	290,933	14

Tabla 2 Análisis de varianza del porcentaje de germinación en semillas de cañahua. 

		Suma de cuadrados	gl	Media cuadrática	F	Valor (p)
Accesión 44	Inter-grupos	570,267	4	142,567	13,040	0,001
	Intra-grupos	109,333	10	10,933
	Total	679,600	14
Accesión 117	Inter-grupos	715,733	4	178,933	6,086	0,010
	Intra-grupos	294,000	10	29,400
	Total	1009,733	14
Accesión 4	Inter-grupos	294,267	4	73,567	10,124	0,002
	Intra-grupos	72,667	10	7,267
	Total	366,933	14

En quinua y cañahua para las tres accesiones se tuvo incremento en el porcentaje de germinación en relación al registrado antes de la investigación (inicial), este incremento varía entre el 2,33 al 29,67% a causa de la aplicación de hydropriming (Tabla 3).

Tabla 3 Incremento del porcentaje de germinación con la aplicación de hydropriming (testigo). 

	Accesión	Porcentaje de germinación inicial	Porcentaje de germinación con hydropriming (testigo)	Porcentaje de incremento
Quinua	77	47,00	50,33	3,33
	138	48,00	66,33	18,33
	310	49,00	78,67	29,67
Cañahua	44	25,00	27,33	2,33
	117	34,00	38,67	4,67
	4	54,00	81,67	27,67

En la comparación de grupos de medias mediante Duncan (Tabla 4) se encontró mayor porcentaje de germinación con la aplicación del tratamiento 3, con incremento del porcentaje de germinación variante entre 12,00 y 20,66 en relación con el testigo. Este hecho se atribuye al efecto del fertilizante líquido de trucha.

Las adecuadas cantidades de nitrógeno, fósforo y potasio presentes en el fertilizante líquido de trucha supondrían que a mayor concentración de este insumo se tendría mayores resultados; sin embargo, se observa (Tabla 4) un decremento del porcentaje de germinación, variante entre el 3,67 y 13,33 %, con el tratamiento 4 respecto al tratamiento 3.

Considerando estos resultados, se tiene que el porcentaje óptimo para la obtención del incremento en el porcentaje de germinación en las semillas de quinua y cañahua es mediante la aplicación de 90,50 % de agua destilada con 0,50 % de fertilizante líquido de trucha (Figura 2); porcentajes mayores a 0,50 provocan disminución en la germinación.

Tabla 4 Comparación de grupos de medias mediante Duncan para la germinación de semillas de quinua y cañahua. 

	Accesión	Tratamiento	Grupo A	Grupo B	Grupo C
Quinua	77	Testigo	50,33
		1	52,00
		4	56,67	56,67
		2		68,00
		3		70,00
	138	Testigo	66,33
		1		77,67
		4		78,00
		2		78,67
		3		82,00
	310	Testigo	78,67
		1	81,00
		4		85,33
		2		85,67
		3			90,67
Cañahua	44	Testigo	27,33
		1	28,33	28,33
		4	33,33	33,33
		2		34,33
		3			44,67
	117	Testigo	38,67
		1	45,00	45,00
		4		49,33	49,33
		2		52,00	52,00
		3			59,33
	4	Testigo	81,67
		1		89,33
		2		91,33	91,33
		4		91,33	91,33
		3			95,00

Figura 2 Vista de la germinación en semillas de quinua y cañahua con la aplicación del tratamiento 3. 

Discusión

Según ^{Laabas y Balouta (2020}) y ^{Fathollah et al. (2021}), con la aplicación de este método en semillas de quinua se tiene mayor tasa de germinación del 30 al 90%. Asimismo, ^{Daur (2018}) señala que el hydropriming estimula la germinación normal de semillas en quinua, iniciando procesos metabólicos previos a la germinación con la activación de antioxidantes que promueven emergencia y crecimiento de semillas. Dados los resultados en el incremento de la germinación sin la aplicación del fertilizante líquido de trucha, se puede inferir que el hydropriming es un método que permite incrementar el porcentaje de germinación en semillas con uniformidad, y es económico debido a que solo consiste en sumergir las semillas en agua destilada para hidratarlas.

De acuerdo a Florez (2017) el contenido de macronutrientes presentes en el fertilizante líquido es de 12.057 mg/L de nitrógeno, 953 mg/L de fósforo y 4.230 mg/L de potasio. ^{Delgado et al. (2019}) encontraron que el contenido fue de 0,155 de nitrógeno, 467,745 ppm de fósforo y 0,0175 % de potasio. Estos valores son adecuados considerando que la quinua requiere importantes cantidades de nitrógeno para el crecimiento vegetativo y capacidad fotosintética de la planta; el fósforo y el potasio son importantes para la buena formación radicular (FAO, 2016). ^{Alexis (2011}) indica que en cañahua se tienen mejores resultados con la adición de nitrógeno y fósforo, razón por la cual el cultivo es bastante exigente en estos macronutrientes (Ticona, 2011).

^{García (2008}) encontró que a medida que se incrementa la dilución del fertilizante líquido de pescado, se incrementa el pH y la CE disminuye. ^{Florez et al. (2020}) indican que concentraciones fuera del rango de 0,1 a 0,001 % contiene sustancias fitotóxicas que reducen la germinación en el cultivo de lechuga (Lactuca sativa).

^{Laabas y Balouta (2020}) indican que el desarrollo de la longitud de la radícula en quinua se incrementa con la aplicación de hydropriming. ^{Patel et al. (2017}) encontraron mayor longitud de radícula en tomate y berenjena con este método. Esto indica que con la aplicación de solamente hydropriming se puede alcanzar mayor longitud radicular al momento de la germinación. Flórez (2017) concluye que con diluciones de 0,001 y 0,01% de fertilizante líquido de trucha presentan un pH y C.E. aceptables para el crecimiento de la radícula en el cultivo de lechuga, asimismo, ^{Cruz-Hernández et al. (2015}) indican que con la aplicación del abono líquido de pez se tienen mayores longitudes de radícula, pero esta tiende a disminuir con aumentos graduales en la proporción del producto aplicado, lo cual se ve reflejado en los resultados obtenidos con el tratamiento 4, donde se tiene un decremento de la longitud radicular.

Conclusiones

Según los resultados obtenidos se concluye que la combinación de 99,50 % de agua destilada con 0,25 % de fertilizante líquido de trucha es la óptima para alcanzar mayor porcentaje de germinación y longitud radicular en semillas de quinua y cañahua. La combinación de 99,25 % de agua destilada con 0,75 % de fertilizante líquido de trucha reflejó disminución en ambas variables, que según investigaciones similares se debe al incremento del pH y disminución de la CE.

Este método puede ser considerado como una estrategia para recuperar la semilla que registra bajos porcentajes de germinación, además de ser económicamente viable y fácilmente aplicable con insumos que son accesibles por los bancos de germoplasma que tienen dificultades en refrescar periódicamente las accesiones que tienen bajo su custodio.