La formación de las semillas es esencial para la supervivencia de la mayoría de las especies vegetales. En la reproducción sexual, la flor es el órgano que da origen a las semillas, de las cuales nacerán las nuevas plantas.

El punto principal de la reproducción sexual es la fecundación, es decir, la unión de las células sexuales masculina y femenina, también llamadas gametos, para formar el denominado cigoto. En las plantas con flor, el cigoto es el óvulo fecundado, contiene los cromosomas de los padres y es la primera célula de un nuevo individuo. El cigoto se desarrolla en el interior de la semilla y se convierte en embrión, y éste, al germinar la semilla, dará origen a la planta adulta. Puesto que el embrión contiene las aportaciones genéticas del óvulo y del espermatozoide, las potencialidades heredadas son transmitidas, mediante la semilla, de una generación a otra.

De los órganos de la flor, sólo dos, los estambres y los pistilos, operan directamente en la reproducción sexual. Los estambres forman los granos de polen y éstos, a su vez, engendran los gametos masculinos. El óvulo, que es el gameto femenino, se encuentra en la parte inferior y ensanchada del pistilo, denominada ovario. Cuando un grano de polen llega al pistilo, en el proceso de la polinización, se forma un tubo polínico. Los gametos masculinos, o espermatozoides, se desplazan a través de ese tubo, por los tejidos del pistilo, y llegan al óvulo, donde son liberados para realizar la fecundación, iniciándose así el desarrollo de la semilla a partir del óvulo.

Esta descripción esquemática da una idea de cómo se desarrolla una semilla. En realidad, ocurren otros acontecimientos complejos en el estambre y en el óvulo antes de la fecundación, y siguen otras etapas, igualmente complejas e importantes, poco notables y solamente observables bajo el microscopio.

La flor que posee los dos tipos de órganos, estambres y pistilos, y ambos funcionales, se denomina bisexual. Si faltan o no funcionan los estambres y el pistilo, la flor es unisexual. Se llama flor estaminada la flor unisexual que carece de pistilo, y se llama flor pistilada, la flor unisexual que carece de estambres. Tanto las flores bisexuales como las unisexuales pueden tener o no periantio (cáliz y corola).

Estos dos tipos de flores unisexuales pueden encontrarse sobre la misma planta, denominándose a éstas monoicas (por ejemplo: Quercus, Fagus, Juglans, etc.), o sobre pies diferentes, llamándose entonces dioicas (por ejemplo: Fraxinus, Ailanthus, Acer, etc.).

La polinización.

Ya dijimos que para que se produzca el desarrollo de una semilla normalmente es necesario la fertilización de un óvulo, acto que sigue a la deposición de polen en el estigma del pistilo. Este polen puede proceder de la misma flor u de otra flor de la misma planta. Es la llamada autopolinización o autofecundación. Cuando el polen procede de la flor de otra planta se denomina polinización cruzada o fecundación cruzada. Existen algunas plantas que no necesitan de la polinización para que la semilla se desarrolle. A este fenómeno se le conoce por apomixis. La autofecundación da unas mayores probabilidades de fertilización, y es muy frecuente. En aquellas especies que necesitan de polinización cruzada, la fertilización depende de factores externos tales como condiciones ambientales, actividad de los insectos, etc., por lo que en condiciones desfavorables la producción de semilla puede ser muy baja. Se dice que la fecundación es autógama cuando el polen que fecunda el óvulo procede de los estambres de la misma flor (flores hermafroditas). Por contra, se dice que la fecundación es alógama, cuando el polen procede de los estambres de otra flor, ya sea de la misma planta u de otro pie diferente.

Normalmente, al menos en las plantas cultivadas, el polen pasa de flor a flor por medio del viento, de los insectos o de ambas cosas a la vez. Cada especie está adaptada a uno u otro medio de polinización. Generalmente, las plantas polinizadas por insectos tienen flores atractivas, bien sea por su aroma, su color o tamaño, mientras que las polinizadas por el viento, suelen tener flores pequeñas y poco llamativas. El fenómeno de la autogamia o alogamia es independiente de que la polinización sea llevada a cabo por el viento o por insectos.

En muchas plantas con flores perfectas o bisexuales, la autopolinización es seguida por la fecundación y la formación del fruto y de las semillas. En este caso se dice que hay una autocompatibilidad. En otras plantas, también con flores perfectas, la fecundación no se realiza cuando el estigma es polinizado con polen de la misma flor, o el polen de otra flor de la misma planta. Se dice entonces que existe autoincompatibilidad. Numerosas especies que presentan el fenómeno de la incompatibilidad pueden colocarse en grupos formados por individuos que no producen semillas si son polinizados por individuos del mismo grupo, pero que serían fértiles si los polinizan individuos de otros grupos. Esta autoincompatibilidad se debe a la lentitud de crecimiento del tubo polínico cuando la flor queda polinizada por polen de flores de herencia genética similar. Si el tubo polínico es portador de los mismos genes de esterilidad que el estilo, la velocidad de crecimiento es tan lenta que la flor se marchita y se desprende antes de verificarse la fecundación. Por contra, si los genes del estilo son adecuadamente distintos de los del tubo polínico, éste crece rápidamente y la fecundación se realiza de modo normal.

En el caso de las plantas ornamentales la autoincompatibilidad es poco importante, pero si tiene mucha importancia en las plantas cultivadas con fines comerciales.

El embrión

El embrión podemos decir que es una planta en miniatura que se origina en la fecundación del óvulo por el polen. En las semillas de las dicotiledóneas, como es el caso de todos los árboles (frondosas) utilizados como ornamentales, el embrión maduro está constituido por un eje y las dos primeras estructuras foliares, es decir, los cotiledones. En la punta del eje, por encima de donde se insertan los cotiledones, se encuentra la plúmula, que es la yema apical del eje embrional. En la germinación, la plúmula forma el epicótilo o porción del vástago que se encuentra por encima de los cotiledones. La extremidad basal del embrión es la radícula, que al germinar la semilla se convierte en la raíz primaria. A la región comprendida entre la radícula y los cotiledones, se le llama hipocótilo o tallo del embrión. Las semillas de los árboles presentan en la madurez un embrión cuyo tamaño, forma y posición varían notablemente de acuerdo con la especie, estando ello relacionado con la cantidad de endosperma que le rodea.

Desarrollo de la semilla

La semilla se desarrolla de un óvulo que se encuentra situado en el interior del ovario de una flor. Este ovario puede contener uno o varios óvulos. Mientras que el óvulo da lugar a la semilla, el ovario da lugar al fruto que, por tanto, puede tener una o varias semillas en su interior.

En el desarrollo de la semilla podemos distinguir tres estados después que se ha efectuado la polinización:

1. Desarrollo del embrión. Después de la fusión sexual, se produce una rápida división celular y al final de este estado el embrión, que será el que dará lugar a una nueva planta durante la germinación de la semilla, está casi completamente formado. El contenido de humedad es bastante alto.

2. Acumulación de reservas alimenticias. Estas se fabrican en las partes verdes de la planta y son transportadas a la semilla en desarrollo. En las semillas denominadas endospérmicas, las reservas alimenticias se depositan fuera del embrión, formando el denominado endosperma de la semilla. Cuando germina una semilla de este tipo, el embrión absorbe el material alimenticio necesario para un rápido crecimiento de este endosperma. (Ejemplo: semilla de Ricinus, Sterculia, Tilia, Diospyros, Juglans, etc.). En las semillas llamadas no endospérmicas, el material alimenticio es absorbido en el embrión y almacenado en hojas especiales llamadas cotiledones. En estos casos, cuando la semilla está completamente formada, todo el espacio dentro de las cubiertas seminales es asimilado por el embrión y no hay endosperma. (Ejemplo: semillas de Persea, algunas leguminosas y brasicaceas). Por último, digamos que existen algunas especies en las que la absorción del endosperma por el embrión no es total y persiste en la semilla un endosperma rudimentario, pero estos casos son la excepción.

Durante esta segunda fase, el contenido de humedad desciende hasta un 50 % aproximadamente. Al final de la misma, podemos decir que la semilla está estructuralmente completa.

3. Maduración. Durante esta fase se seca la semilla, prácticamente no existe aumento en el contenido material y la humedad desciende a un 10-20 %. Se separa la conexión con la planta madre, cortando el suministro de agua y formando un punto de debilidad estructural del que se puede separar fácilmente la semilla madura. La pérdida de humedad de la semilla está acompañada normalmente por cambios de coloración, tanto de la semilla como del propio fruto, degradándose la clorofila y adquiriendo tintes entre amarillo, marrón y negro, dependiendo de las especies. En algunas especies, hay cambios en la textura del endosperma, tornándose duro y firme.

Estas tres fases del desarrollo de una semilla, expuestas de una manera general, pues existen muchas variaciones en los detalles, requieren de unos tiempos variables, que dependen de las especies y de las propias condiciones atmosféricas.

Es importante, por tanto, conocer las características de la maduración de las semillas de cada especie, pues es en esta fase, o a partir de ella, cuando debemos proceder a su recogida.

Latencia o quiescencia de las semillas

Las semillas de la mayor parte de las plantas no germinan inmediatamente después de la maduración. En la madurez entran en un estado de latencia de duración variada según la especie, latencia que puede durar desde unas pocas semanas o meses a varios años. Las semillas de algunas especies germinan a continuación de un intervalo de almacenamiento seco o en la primavera siguiente. Las semillas de otras especies germinan con irregularidad en un período de 2 a muchos años. Cuando multiplicamos plantas por semillas, conviene abreviar este tiempo de latencia que es debido principalmente a dos causas: la impermeabilidad de la cubierta de la semilla y la latencia interna del propio embrión. En algunas especies se da una sola causa, pero en muchas especies se presentan ambas.

1. Impermeabilidad de la cubierta de la semilla. La impermeabilidad al agua y al oxígeno de la cubierta de la semilla es una causa muy frecuente del aplazamiento de la germinación en árboles. En condiciones naturales, la permeabilidad de la cubierta de la semilla aumenta por la acción de heladas, acción de microorganismos del suelo, etc. hasta que se produce la germinación. De manera artificial se acude a métodos que ablanden las cubiertas seminales, tales como la inmersión de las semillas en agua caliente o el uso de ácido sulfúrico.

2. Embriones latentes. Las semillas de muchas especies no germinan aunque se les quite completamente la cubierta y se coloquen en condiciones favorables para la germinación. Este fenómeno es muy frecuente en semillas de árboles. Ello es debido a condiciones fisiológicas del embrión, necesitando este tipo de semillas un período de postmaduración. Muchas semillas necesitan para ello humedad y baja temperatura, lo que de manera natural ocurre en los inviernos de zonas de clima templado.

De manera artificial se produce mediante la estratificación, que consiste en colocar las semillas en arena húmeda a temperatura de 1-6 °C durante algún tiempo, con frecuencia varios meses.

Recogida de la semilla

Aunque las semillas de la mayoría de especies de árboles maduran a finales de otoño, hay muchas otras que lo hacen en primavera o verano. Es imprescindible, de cara a una campaña de recogida de semillas, tener localizados los pies madres que nos proporcionarán esas semillas así como las fechas de maduración de las mismas, de cara a elaborar un calendario de recogidas y no ir a ciegas.

Cada especie suele madurar sus semillas en una época determinada del año, con ligeras variaciones en función de la climatología de cada año y con ciertas diferencias dependiendo de las zonas geográficas.

Para proceder a la recogida de la semilla primero hay que cerciorarse de que ya está madura. Para ello existen varios métodos. Con la práctica, es suficiente en ocasiones su color para poder determinar el grado de madurez de una semilla, pero para no equivocarnos, podemos proceder a seccionar un fruto y observar el estado de las semillas en su interior, o aplastarlo con los dedos y detectar su grado de dureza en el caso de pequeños frutos de textura blanda.

Época de recogida

Para aquellas semillas que se deben recolectar cuando los frutos están maduros, la época de recogida comprende el espacio de tiempo que media entre la maduración y la diseminación de las semillas. Este periodo de tiempo varía grandemente con la especie, pues mientras algunos frutos permanecen cerrados en el árbol durante mucho tiempo (Cercis, Melia, Acer, etc.), otros se abren o caen inmediatamente después de la maduración (Paulownia, Ulmus, Ligustrum, Morus, etc.). Algunos frutos que permanecen bastante tiempo en el árbol son apetecidos por los pájaros, por lo que de no ser recogidos en su momento pueden llegar a desaparecer.

La época de diseminación de las semillas es igualmente característica de cada especie. Unas lo hacen inmediatamente después de la maduración, mientras que otras lo retrasan hasta la llegada de los fríos o las estaciones lluviosas.

Métodos de recogida

La recogida de las semillas puede hacerse desde el suelo o subiendo al árbol para recoger los frutos. Lo más frecuente, excepto en árboles de gran talla, donde se requieren sistemas más complicados y caros, como una grúa con plataforma, brazos articulados, etc., es que los frutos se recojan a mano, normalmente ayudándose de algún instrumento como tijeras de mano, tijeras telescópicas, etc., y directamente desde el suelo o ayudándose de una pequeña escalera. En el caso de especies con frutos lo suficientemente grandes y que no abran y diseminen sus semillas antes de caer al suelo, éstos pueden ser recogidos directamente del suelo lo antes posible, antes de que se pudran o sean atacados por insectos.

Limpieza de las semillas

La extracción y limpieza de la semilla comprende todas las operaciones que se realizan con los frutos y las semillas hasta que se obtiene la semilla limpia y lista para su almacenamiento o siembra. Estas operaciones varían según el tipo de frutos y pueden realizarse manualmente o con útiles bastante simples, siempre que la cantidad de semilla sea pequeña.

Dependiendo del tipo de frutos se utilizarán métodos diferentes para separar la semilla del fruto. En algunos casos, basta con ponerlos a secar o triturarlos un poco para que la semilla se desprenda fácilmente, mientras que en otros, será necesario ponerlos a macerar en agua. Algunos frutos, por último, se utilizan en la siembra tal y como se recogen. Es el caso de Ulmus, Acer, Fraxinus, Schinus, etc.

Los frutos recolectados se ponen a secar al sol o a la sombra, dependiendo de la sensibilidad de la especie, y en lugares bien ventilados. Se extenderán en capas delgadas, para que el aire penetre bien entre los frutos, y se removerán de cuando en cuando para cambiarlos de posición. Este método es muy utilizado en frutos secos y muchos frutos carnosos. Para aquellos frutos que al secarse abren y dejan caer sus semillas, son muy útiles bandejas de doble fondo en la que la superior, donde se ponen los frutos a secar, tiene un fondo de malla que deja pasar la semilla, la cual cae limpia a la bandeja inferior.

Cuando se ponen frutos carnosos a macerar en agua, los recipientes deben estar abiertos y ventilados, siendo conveniente echarle algunas gotas de lejía. Las semillas, una vez separadas de la pulpa, caen al fondo, mientras que las partes carnosas quedan flotando. Una vez recogida la semilla del fondo hay que ponerla a secar a temperatura ambiente para que pierda humedad y pueda manipularse y almacenarse si se desea.

Para limpiar las semillas de impurezas se utilizan cribas de diferentes calibres o bien una corriente de aire producida por un simple ventilador, cayendo la semilla, más pesada, y eliminándose el polvo e impurezas de pequeño tamaño. Claro está que este método no puede emplearse más que en semillas de cierto tamaño en adelante.

Almacenamiento

Una vez la semilla está limpia, como quiera que probablemente no es aún la época adecuada de siembra, suele almacenarse hasta el momento de la siembra. Este almacenaje debe reunir unas condiciones de humedad y temperatura adecuadas para que la semilla no sufra daños y conserve al máximo su poder germinativo.

El mejor almacenaje se logra en lugares secos y fríos, y la temperatura y humedad dependerán del tipo de semillas a almacenar, pues hay semillas que a humedades por debajo del 30-40 % sufren daños y otras son capaces de tolerar una humedad del 5 %.

Otro de los problemas del almacenamiento son los daños producidos por hongos, insectos y roedores. Para evitar estos ataques hay que recurrir, además del almacenamiento en lugares poco propicios para el desarrollo de éstos, a los tratamientos con espolvoreos de fungicidas e insecticidas.

Un buen almacenaje se consigue en frascos que cierren lo más herméticamente posible guardados en almacenes secos y frescos. Existen semillas con cubiertas duras e impermeables que no tienen muchos requerimientos para su almacenaje, como es el caso de las leguminosas. En algunas ocasiones es conveniente dejar la semilla dentro del fruto hasta el momento de su siembra, ya que en su interior se conservan en buenas condiciones. Es el caso de Citrus sp. y Maclura pomifera, por ejemplo.

La multiplicación por semillas

Germinación. Tratamientos para vencer la latencia de las semillas.

En numerosas ocasiones semillas aparentemente sanas se siembran y no nacen a pesar de que las condiciones son óptimas. La causa de esta mala germinación se debe a características internas de la propia semilla. Este fenómeno se conoce como letargo o latencia, necesitando las semillas que lo presentan un tratamiento previo a la siembra para garantizar una germinación uniforme.

El letargo puede ser debido a la dureza de la cubierta de la semilla que impide el paso del agua y del aire a través de la misma o a causas internas del embrión o de las sustancias de reserva de la semilla. Puede ocurrir que una semilla presente los dos tipos de letargo, que sólo presente uno o que simplemente carezcan del mismo.

Para vencer el letargo debido a la dureza de las cubiertas seminales (frecuente en las leguminosas), se acude a procedimientos tales como inmersión en ácido sulfúrico durante un tiempo determinado, inmersión en agua caliente próxima a hervir durante un tiempo determinado y dejar que se enfríe con la semilla dentro o simplemente inmersión durante 24 horas en agua fría.

Los tratamientos para vencer el letargo interno consisten en la estratificación, que puede ser en frío o en caliente. Se cubren las semillas de un sustrato, normalmente arena, que retenga la humedad durante un período de tiempo y sin que se seque. La semilla deberá utilizarse inmediatamente después de la estratificación. Muchas plantas necesitan una estratificación caliente seguida de una estratificación fría.

En el caso de semillas con doble letargo, será necesario someterlas a tratamientos y posteriormente a estratificación, aunque hay semillas que les basta con una estratificación para vencer los dos letargos.

La realización de los semilleros.

Los semilleros de especies leñosas arbóreas, normalmente realizados con semillas de mayor tamaño y mas barata que las semillas de planta de temporada, se realizan sin tanta precisión como los de éstas. Las siembras pueden realizarse en macetas, bolsas de plástico, bandejas especiales o bien directamente en suelo, en tablas preparadas a tal fin.

Cuando se utilizan recipientes o bolsas, el sustrato suele estar formado por tierra vegetal, turba y arena en una proporción, por ejemplo, de 2:1:1. Si la siembra se realiza en suelo directamente, éste debe estar bien mullido y drenado, por lo que es conveniente añadir al mismo alguna cantidad de sustrato a base de turba y arena.

Las siembras directas en tablas preparadas sobre el terreno se realizan normalmente a voleo, siendo la cantidad de semilla necesaria la obtenida por la siguiente fórmula:

donde:

D= Número de plantas que se quieren obtener por m².

N= Número de semillas por Kilo.

P= Pureza de la semilla en tanto por uno.

G= Facultad germinativa en tanto por uno.

Sea, por ejemplo, un semillero de aligustre (Ligustrum lucidum) en donde queremos tener una densidad de plantas de 600 /m². ¿Qué cantidad de semilla por m² debemos sembrar teniendo en cuenta que un kilo de semillas contiene unas 60.000 semillas, su pureza es del 90 % y que el poder germinativo medio es del 30 %?.

Aplicando la anterior fórmula  y realizando los cálculos, obtendremos que necesitamos 0,04 Kg. de semilla, es decir, 40 gr./m².

Cuando la siembra se realiza en macetas o bolsas, se suelen sembrar varias semillas por cada recipiente, y una vez germinadas se deja la más vigorosa y se elimina el resto.

La profundidad de la siembra en recipientes es importante, estimándose por término medio una vez y media la medida de la semilla. Por ejemplo, una semilla que midiese 1 cm. no debería sembrarse a una profundidad mayor de 1,5 cm.

En el caso de siembra a voleo, una vez realizada ésta se tapa la semilla con turba o mantillo, pudiéndose igualmente rastrillar ligeramente la tierra y envolver la semilla con efectos similares. Esto tiene como finalidad proteger la semilla y mantenerla húmeda. Las siembras muy profundas agotan las reservas de la semilla en la germinación, mientras que las muy superficiales desprotegen a la semilla y la predisponen a una mayor desecación.

Las siembras normalmente se realizan en primavera, pero cuando las semillas presentan letargo interno y no las hemos sometido a tratamientos desinhibidores, es conveniente realizar las siembras en el otoño, pues de esta manera estamos estratificándolas en cierto modo.

La duración de la germinación es variable, y depende de las diversas especies y de condiciones climáticas. Por término medio, en 2-6 semanas han completado la germinación la mayoría de semillas de especies leñosas arbóreas, siempre y cuando se hayan vencido los problemas de latencia.