Challenges in germination of Neltuma caldenia in semi-arid regions: optimization of germination protocols, influence of saline stress and seed quality

Abstract

El cambio climático global presenta desafíos para los ecosistemas áridos y semiáridos, impactando a especies nativas como Neltuma caldenia, endémica de Argentina. Esto resalta la importancia de comprender los procesos de germinación tanto para programas de conservación como para la restauración de áreas degradadas. Nuestro objetivo fue evaluar la tasa de germinación de semillas de N. caldenia del sur del Espinal, utilizando varios métodos de escarificación (químico, mecánico y físico) y temperaturas (25-30°C). Además, investigamos los efectos del envejecimiento acelerado (0-96 h a 45°C y 100% de humedad relativa) y de diferentes concentraciones de solución salina durante la germinación (0-0,6 M NaCl). Nuestros resultados muestran que todos los tratamientos de escarificación rompen eficazmente la latencia de las semillas, mientras que la temperatura afecta significativamente las tasas de germinación. El almacenamiento prolongado (0 a 96h) disminuyó la viabilidad de las semillas. Niveles moderados de NaCl (0-0,2 M) no afectaron la germinación, pero concentraciones más altas la inhibieron completamente, con un umbral de -1,81 MPa de potencial osmótico. Comprender el impacto de los factores de estrés ambiental en la germinación de semillas puede informar el desarrollo de estrategias de conservación efectivas ante estas presiones del cambio climático.

Global climate change presents challenges to arid and semi-arid ecosystems, impacting native species such as Neltuma caldenia, endemic to Argentina. This underscores the importance of understanding germination processes for both conservation programs and the restoration of degraded areas. We aimed to evaluate the germination rate of N. caldenia seeds from the south Espinal, using various scarification methods (chemical, mechanical and physical), and temperatures (25-30°C). Additionally, we investigate the effects of accelerated aging (0-96 h at 45°C and 100 relative humidity) and different saline solution concentrations during germination (0-0.6 M NaCl). Our results show that all scarification treatments effectively break seed dormancy while temperature significantly affects germination rates. Prolonged storage (0 to 96h) decreased seed viability. Moderate NaCl levels (0-0.2 M) did not affect germination, but higher concentrations inhibited it completely, with a threshold of -1.81 MPa osmotic potential. Understanding the impact of environmental stressors on seed germination can inform the development of effective conservation strategies among these climate change pressures.