Beneficios y obtención de semillas de alta calidad
Edição XIV | 05 - Set . 2010Tempos nuevos están llegando. Afirmamos esto porque fuimos recientemente sorprendidos por un panelista promoviendo sus productos para aumentar el desempeño de las semillas. Se expresó con tanto énfasis sobre la importancia de la calidad de la semilla para establecer los campos de producción que ello nos motivó a preparar este artículo sobre la calidad de la semilla en la productividad.
Consideramos que la calidad genética de una variedad es su atributo más importante. Sin embargo, le sigue su calidad fisiológica, representada por la germinación y el vigor de las semillas. La semilla necesita germinar y emerger para convertirse en una planta. De esa manera, colocar productos o procesos en una semilla muerta o de bajo vigor, que será afectada por las adversidades, es un gran desperdicio. Todo ello está también relacionado con la parte física. En ese aspecto, nos referimos a la humedad, la misma que está directamente vinculada a la época de cosecha, secado, almacenamiento y siembra, donde estamos siempre recordando que en todos esos momentos existe la manipulación de las semillas.
Plantas originadas de semillas de alto y bajo vigor
Los avances en ciencia y tecnología fueron muy importantes en los últimos años, no justificando que el agricultor no realice una prueba de germinación antes de colocar sus semillas en el suelo. Muchos de ellos, incluso realizando la prueba de vigor para conocer la probabilidad de que las semillas superen las condiciones adversas del suelo pata lograr la uniformidad de crecimiento de las plántulas. Cuanto más uniforme sea el crecimiento y el desarrollo de las plántulas, mayores son las posibilidades de éxito.
En un cultivo de maíz con 60.000 plantas/ha, considerando que de cada 10 plantas dos presentarán 2 mazorcas, se tendrá en una hectárea 72.000 mazorcas y, considerando que cada mazorca tiene 500 semillas, se tendrán 36 millones de semillas/ha. Como se sabe, entre 3 a 4 semillas pesan un gramo, dividiendo 36 millones de semillas entre 3,5 gramos se tiene prácticamente 10 toneladas de semillas por hectárea. Estos valores utilizados en el ejercicio son reales. Sin embargo, el promedio nacional que siembra 15 millones de hectáreas por año es inferior es inferior a 4 ton/ha, es decir, menos de la mitad estimada en el ejercicio. Muchas son las causas para esa diferencia, pero una de ellas ciertamente es que raramente se consigue alcanzar la meta del número deseado de plantas por hectárea, y cuando ello ocurre, probablemente ocurra también en la distribución de las plantas. Las empresas que se dedican a la producción y comercialización de semillas de maíz conocen esos problemas, y es por ello que buscan colocar en el mercado lotes con una germinación superior al 90%. Ello minimiza el problema del establecimiento y del vigor de las semillas, pues con una alta germinación superior al 90%, el vigor también tiende a ser alto.
Ahora, utilizando el cultivo de la soya como ejemplo, en el que la población de plantas por hectárea puede variar dependiendo de la región, entre 150 a 400 mil plantas/ha y, considerando 250 mil plantas/ha y cada una con 80 vainas de dos semillas, se tiene 160 semillas/planta o 40 millones de semillas/ha. Considerando que 6 semillas pesan un gramo, la producción por hectárea del ejemplo es de más de 6,6 t/ha. Esa productividad aún está por ser alcanzada pues el promedio nacional es inferior a 3t/ha. En este ejemplo, se constata nuevamente que a pesar del potencial de productividad, los valores son bien inferiores a los posibles.
En soya no existen registros de que en gran escala la productividad haya alcanzado más de 5t/ha. Por otro lado, en el caso del maíz existen registros de varios productores de gran escala con promedios superiores a 12t/ha (muy superiores a las 10t/ ha estimadas en el ejemplo).
En una de las aulas prácticas con los alumnos, entramos a un cultivo de soya de un productor bastante conocido y tuvimos la libertad de realizar algunas evaluaciones. Entre ellas la de determinar el número de semillas por planta, al azar. Cuál fue la sorpresa? Se constató que el número varió de 30 a más de 300 semillas, con una distribución bastante desuniforme. Eso quiere decir que habían plantas presentando poco más de 30 semillas, así como otras presentaban poco menos de 300 semillas, quedando un promedio de 60 semillas/planta. La pregunta que algunos formulaba era: cuál la razón de tan gran diferencia, pues muchas plantas están lado a lado, sin fallas e incluso así se daba esa gran diferencia. Se respondió que había varias razones, aunque se sabía que el vigor de las semillas ciertamente tenía un gran efecto. La respuesta se brindó con gran convicción pues se había orientado algunas tesis relacionando el vigor de las semillas con la productividad. Una planta originaria de semilla vigorosa es más fuerte, entre otros efectos, y así produce más semillas. A manera de ilustración, 12 semillas más por planta representan 2 gramos/planta, las que en 250.000 plantas significan 500 kg más por hectárea.
Datos experimentales relacionados al vigor de las semillas de soya y a la productividad muestran un crecimiento de ella que puede llegar a más del 30%, dependiendo de la proporción de semillas de alto vigor dentro del lote.
La magnitud del crecimiento en el rendimiento en función del vigor de las semillas varía entre las especies y la proporción de semillas de bajo y alto vigor dentro del lote. Debido a la desuniformidad de su maduración, los lotes de semillas tienden a presentar algunas semillas de bajo vigor, aunque se hayan adoptado altas tecnologías de producción, manipulación y almacenamiento.
De esta manera, para semillas de soya en las que todas las plantas son oriundas de semillas de alto vigor, el crecimiento en la producción es superior al 35%. Sin embargo, como se ha mencionado anteriormente, la tendencia es que haya algunas semillas de bajo vigor en el lote. De ese modo y considerando que el 50% de las plantas sean oriundas de semillas de bajo vigor, el crecimiento en el rendimiento será superior al 18%. Se debe enfatizar que esos datos son para poblaciones iguales, es decir, sin fallas, las que normalmente ocurren cuando hay semillas de baja calidad fisiológica. Plantas provenientes de semillas de alto vigor presentan mayor índice de superficie foliar y producción de materia seca, proporcionando mayor producción por hectárea.
En el caso del maíz, utilizando lotes de semillas de alto vigor, algunos estudios han demostrado que el crecimiento en la productividad puede ser superior al 15%, siendo una de las razones por las cuales las empresas que se dedican a la producción y comercio de semillas de maíz, desde hace mucho tiempo utilizan pruebas de vigor en sus programas de control interno de calidad y solo colocan en el mercado lotes de semillas con porcentajes de germinaciones superiores al 90%. Actualmente, las semillas de maíz están aportando varias innovaciones tecnológicas, como la resistencia a herbicidas, insectos y de metabolismo para la ración animal, no justificándose la venta de semillas de baja calidad fisiológica, la que pondría en riesgo los beneficios de estas tecnologías, lo que también es válido para otras especies.
En términos de forrajeras como el ray grass y brachiaria , las más utilizadas en el Brasil, los beneficios del uso de semillas de alta calidad pueden ser fácilmente constatados por el rápido establecimiento de la forrajera, permitiendo que el ganado comience a pastar algunas semanas antes, propiciando un aumento sustancial de peso. Felizmente, esta observación parece estar ya tomada en consideración por el ganadero al momento de comprar su semilla, pues está rechazando comprar semillas en base al valor cultural y comprando en base a la germinación y pureza superior al 99%.
En hortalizas, hace mucho tiempo que el agricultor sabe que utilizando semillas de alta calidad fisiológica, su cultivo crece más rápido y más uniforme posibilitando ganancias comerciales. Con el uso de bandejas para la producción de plantines, la calidad de las semillas se convirtió en esencial, pues era impresionante observar que de las 100 celdas de una bandeja, apenas un 80% presentan plántulas y algunas de ellas muy poco desarrolladas. Actualmente, las empresas semilleras de hortalizas colocan en el mercado lotes de semillas con germinación superior al 95% y muchas veces con procesos para uniformizar la germinación y el desarrollo de las plántulas. El mercado de semillas de hortalizas se profesionalizó de tal manera que existe en el mercado semillas que pueden costar 0,50 U$D la unidad. Imagínese la frustración de un agricultor al constatar que su semilla no originó una planta.
Comportamiento de arroz bajo riego en función del vigor de las semillas
La respuesta al uso de semillas de alta calidad en arroz también se manifiesta por el crecimiento en el rendimiento que puede alcanzar más del 10%. Dicho crecimiento es independiente de la densidad de siembra que oscila entre 60 y 150 kg/ha, lo que significa que no hay diferencia en la productividad del cultivo del arroz si se utiliza 60 o 150 kg/ha; sin embargo, en cualquiera de las densidades, los lotes de semillas de mayor calidad fisiológica producirán más. También en arroz el uso de semillas de baja calidad fisiológica implica una maduración más tardía y desuniforme, afectando la calidad del grano cosechado.
El efecto negativo del uso de semillas de baja calidad fisiológica en la maduración de las semillas, ya sea en su retraso o desuniformidad, trae grandes inconvenientes, tanto en los cultivos de granos como en las hortalizas, donde el descarte de material puede alcanzar más del 30% por no llegar a un tamaño determinado. En maíz dulce, en el que la cosecha de las mazorcas debe ser lo más uniforme posible, se puede imaginar las pérdidas debido al uso de semillas de baja calidad fisiológica.
Determinación de la Calidad
En el Brasil. La calidad de las semillas puede ser fácilmente determinada en laboratorios especialmente montados para tal fin. Existen más de 250 laboratorios acreditados para la realización de los análisis de germinación y pureza, los cuales pueden también realizar pruebas de vigor a pedido especial.
Para la confiabilidad de los resultados están las normas de análisis de semillas que internacionalmente son publicadas por la ISTA desde 1931, y en el Brasil existen las normas nacionales actualizadas en 2009. De ese modo, la determinación de la calidad fisiológica de las semillas, a través de la germinación, sigue procedimientos elaborados hace tiempo. Para el vigor, a pesar de dominar la técnica prácticamente desde la década de 1970, recién fue introducida en los programas internos de control de calidad de las empresas y está siendo incluida en las normas de análisis de semillas.
La importancia de la determinación del vigor es tal que entidades como la ISTA, ABRATES y AOSA cuentan con manuales publicados recientemente sobre las principales pruebas, como la de envejecimiento acelerado, frío, deterioro controlado, tetrazolio y de conductividad eléctrica. Algunas pruebas son más indicadas para unas especies que para otras.
Se debe resaltar que la germinación de semillas se realiza en condiciones óptimas para que la semilla desencadene el proceso de germinación, mientras que la mayoría de las pruebas de vigor están basadas en atributos para superar adversidades, como la integridad de las membranas y la actividad enzimática, entre otras. Sin embargo, existe una estrecha relación entre los resultados de vigor y de germinación cuando las semillas presentan calidad fisiológica alta. En otras palabras, los lotes de semillas con germinación superior al 90% tienden a presentar también alto vigor.
Resumiendo, hay tecnología disponible, confiable y actualizada para la determinación de la calidad fisiológica (germinación y vigor) de las semillas de las principales especies de valor económico.
Tecnologías para asegurar la calidad
Sabemos de la importancia del uso de semillas de alta calidad y de la tecnología disponible para el control de calidad. Se abordará ahora algunos avances tecnológicos utilizados por los productores de semillas para producir y mantener la calidad de las semillas.
Cosecha
La ciencia avanzó y determinó que el proceso de maduración de las semillas es desuniforme para todas las especies, haciendo que algunas semillas deban esperar en el campo para que otras completen el proceso de maduración. Ello implica que la cosecha sea realizada en el momento adecuado para evitar el deterioro de campo de aquellas semillas que maduraron antes. Es evidente que ese proceso involucra el secado posterior de las semillas pues la humedad promedio del lote de semillas normalmente es superior a 13% para un almacenamiento seguro. La cosecha de semillas en sí no implica adaptaciones mayores en las cosechadoras pues las mismas pueden cosechar las semillas con una gran amplitud de humedad, necesitando realizar pocos ajustes.
Otro aspecto de la cosecha se relaciona a los daños mecánicos que pueden ser altos en caso de no realizarse los debidos ajustes. El proceso de trilla de las semillas de la planta se da prácticamente a través de golpes, los que pueden dañar a las semillas. Todas ellas poseen tres partes esenciales: el embrión para originar una nueva planta, un tejido de reserva para la nutrición y el tegumento para su protección. Así, los daños mecánicos afectan una de las partes esenciales de las semillas.
Secado
Los avances en el secado se dieron más en la concientización del productor semillerista que en la necesidad de obtener semillas de alta calidad en cantidades. Sin embargo, hubo también avances en los secadores intermitentes de flujo continuo, en los que la velocidad de secado alcanza más de 1pp/hora sin afectar las calidades fisiológica y física de las semillas. Para ello, hubo la necesidad de perfeccionar los controles del flujo de semillas en el secador, la temperatura y el flujo de aire.
Otro factor que mejoró el proceso de secado de las semillas fue el sistema de deshumidificar el aire del secado. En este sistema, el aire del secado posee baja humedad relativa y absoluta, posibilitando una mayor retirada de agua de la semilla a una menor temperatura. Este proceso utiliza el propio calor obtenido por la deshumidificación para calentar el aire del secado y con ello su costo viene a ser incluso menor que los tradicionales.
El secado es esencial para minimizar los efectos del deterioro de campo de las semillas y alcanzar las metas de producción, pues además de la calidad, los productores de semillas también deben tener cantidades suficientes para atender la demanda de los agricultores.
Almacenamiento
Los más recientes avances tecnológicos y expresivos en almacenamiento pueden ser resumidos por la utilización de aire frío en semillas a granel. Hace mucho que se conoce la importancia del frío para mantener la calidad de las semillas. Es la base para la conservación de las semillas y se utiliza en bancos de germoplasma para almacenar las semillas por décadas. La experiencia que se tiene es con las muestras de pocos gramos de semillas. Para una exploración comercial de semillas con miles de toneladas, el proceso es más complejo.
Los primeros intentos de enfriar las semillas fueron realizados en bolsas apiladas que presentaban problemas de uniformidad y de tiempo de enfriamiento. Enfriar una pila de 500 bolsas, ya sean de 20 o 50 kg demora semanas, pues el aire tiende a pasar entre las pilas y las bolsas y muy poco entre las semillas. Como la semilla es mala conductora térmica, el enfriamiento es lento.
Felizmente, en los últimos tiempos se dio un gran avance en el proceso de enfriamiento, siendo las semillas enfriadas a granel. En ese proceso el aire pasa entre las semillas retirando la temperatura en exceso.
Después de varios intentos se constató que la mejor manera de enfriar las semillas es aplicar el aire frío en su movimiento descendente por acción e la gravedad en silos proyectados para tal fin. El aire frío es conducido en sentido contracorriente con el flujo del producto. Se aplica en la UBS después del beneficiado y en el momento del embolsado. Ese sistema debe ser dimensionado de manera a no retardar la producción de la UBS y debe asegurar un buen perfil de temperatura de masa de semillas en la pila.
Ese proceso no altera la humedad inicial de la semilla, no ocasiona choque térmico y no se da condensación de vapor de agua en la superficie pues el aire insuflado es frío y seco, conservando la calidad de las semillas por mucho tiempo.
La capacidad de los equipos para el enfriamiento dinámico está en el orden de 3 a 30 ton/h de producto enfriado para una diferencia térmica de 15ºC entre la temperatura de entrada y la de salida del producto.
Coating
Además de la calidad, las semillas deben presentar alto desempeño, es decir, deben ser capaces de superar condiciones adversas, lo que en situaciones normales no sería posible sirviendo de vehículo para tratamientos que mejoren dicho desempeño. Para ello reciben un revestimiento especial como:
1. Tratamiento con fungicida, el que en semillas de soya alcanza más del 90% de la superficie sembrada de 23 millones de hectáreas, evidenciando su beneficio;
2. Tratamiento con insecticida, que en los últimos años presentó un gran crecimiento de adopción, principalmente en semillas de maíz, soya y arroz a nivel mundial;
3. Revestimiento mediante micro nutrientes, destacándose el cobalto y molibdeno que ayudan en la nodulación de la soya, proporcionando incrementos en la productividad cercanos al 10%. Esos elementos pueden ser aplicados en la planta o revestidos en la semilla con los mismos efectos;
4. Revestimiento con fósforo, evidenciando en primer lugar que las semillas de leguminosas con mayor tenor de fósforo producen más, tanto de masa seca como de granos. Actualmente ya se comprobó que semillas de soya revestidas con fósforo aumentan su potencial productivo en más del 10%.
5.ctivadores diversos, como las auxinas y otros productos que mejoran el desempeño de las semillas, actuando en el sistema radicular o aéreo, proporcionando también mayores rendimientos;
6. Film Coating: este proceso se destina a ayudar a los otros en términos de mejor adherencia en la semilla, mejor flujo en la sembradora y reducción de la formación de polvo.
Como puede constatarse, el alto desempeño de las semillas es esencial. Sin embargo, para que ello suceda la semilla debe tener, primero, alta calidad fisiológica – “semilla muerta no reacciona”.
De esa forma, vamos a colocar todas esas cosas buenas en semillas de alta calidad fisiológica de las variedades mejoradas. Y como señala el dicho: “no vamos a gastar pólvora en gallinazos”.
Presentamos la importancia del uso de semillas de alta calidad en términos del aumento en la productividad, precocidad y uniformidad de maduración. También registramos que existen varias pruebas hace muchos años que son de conocimiento público y también de notoria confiabilidad para avalar la calidad de las semillas. Existen suficientes laboratorios de semillas para realizar esos análisis. En términos de la obtención de semillas de alta calidad, la ciencia avanzó de tal manera que actualmente, utilizando las herramientas adecuadas es posible obtener alta calidad en elevadas cantidades. Y para mantener esa calidad, el enfriamiento dinámico de las semillas llegó para ayudar. También presentamos el beneficio del uso de revestimientos especiales en las semillas de alta calidad y desempeño para que minimicen los riesgos y obtengan mayores retornos al trabajo emprendido. Nuestro lema es: la semilla es vida, solo la calidad interesa.
