Effects of shade on germination traits of the endangered cycad Dioon edule (Zamiaceae)

Abstract

"The endangered cycad Dioon edule requires shade provided by filtered sunlight under the canopy of trees or maternal plants during initial growth stages. It is known that germination improves under shade, but there is no report of radiation conditions. In order to understand how photosynthetic photon flux density (PPFD) affect germination traits, we evaluated some germination indexes. A sample of three mature strobili and 200 viable seeds per strobilus were selected to evaluate seed size (length, width, and fresh weight). Two experimental treatments were established simulating shade under the oak forest canopy with PPFD 81 µmol m−2 s−1 (PPFD81), and under maternal plant canopy with PPFD 17 µmol m−2 s−1 (PPFD17), as measured previously in the study site. Means of response variables (germinability, velocity of germination, synchronization, mean germination time and relative frequency of germination) for the two treatments were compared using a t-test and a correlation analysis. No significant correlation between seed size and germination traits was detected. Germinability was higher at PPFD17 (89 %) than PPFD81 (39 %), but mean germination time was similar across treatments. The velocity of germination was greater under PPFD17 but synchronization was the opposite. The low PPFD stimulated D. edule germination, but also the spectral composition must be evaluated."

"La cícada en peligro de extinción Dioon edule requiere la sombra que le proporciona el dosel o las plantas maternas al fltrar la luz del sol durante su etapa inicial de crecimiento. Se sabe que la germinación es mejor con sombra, pero no existen reportes sobre las condiciones de la radiación. Evaluamos diferentes indicadores de germinación con el propósito de entender cómo es afectada por la densidad de fujo de fotones fotosintéticos (PPFD). Una muestra de tres estróbilos maduros y 200 semillas viables por estróbilo fueron seleccionadas para evaluar el tamaño de la semilla (largo, ancho y peso fresco). Dos tratamientos experimentales se establecieron simulando la sombra bajo el dosel del encinar con densidad de fujo de fotones fotosintéticos de 81 µmol m-2 s-1 (PPFD81) y bajo las plantas maternas con densidad de fujo de fotones fotosintéticos de17 µmol m-2 s-1 (PPFD17), como se midió previamente en el sitio de estudio. La media de las variables (capacidad germinativa, velocidad de germinación, sincronización, tiempo medio de germinación y frecuencia relativa de germinación) para los dos tratamientos se compararon usando una prueba de t. Se aplicó un análisis de correlación a los datos de germinación y tamaño de semilla. Se aplicó una regresión a los predictores ambientales (temperatura, humedad relativa, densidad de fujo de fotones fotosintéticos) de la capacidad germinativa. No se detectó correlación signifcativa entre el tamaño de la semilla y las variables de germinación. La capacidad germinativa fue mayor en PPFD17 (89 %) que PPFD81 (39 %), pero el tiempo medio de germinación fue similar. La velocidad de germinación fue mayor en PPFD17 pero menor en la sincronización. El bajo PPFD estimuló la germinación de D. edule, pero también la composición espectral debe ser evaluada"