viernes, 29 de octubre de 2010

ALMACENAMIENTO DE UNA SEMILLA

Tanto los granos como las semillas son seres vivos, en consecuencia respiran y utilizan el oxigeno del aire, producen bióxido de carbono, agua y energía que se traduce en calor, pero a un nivel metabólico tan mínimo que diera la impresión de estar sin vida. Esto les permite que se puedan almacenar en grandes volúmenes y durante largos períodos sin mayores consecuencias de deterioro, siempre que las condiciones ambientales sean favorables a su conservación. Sobre todo, en el caso de las semillas, por cuanto su principal función es perpetuar la especie y por ello es condición que estén vivas y mantengan esa viabilidad.
Los problemas asociados en la viabilidad de semillas antes de la cosecha revisten gran importancia para los productores de semillas, agricultores, agrónomos y horticultores; pero mantener esa viabilidad durante el almacenamiento por periodos relativamente largos, de uno a dos años, concierne más a los productores de semilla. Sin embargo, cuando son periodos mucho mayores y con materiales de alto interés y valor genético, son de relevante importancia para los mejoradores, a quienes no sólo le disminuyen los costos de mantener los genotipos de poco uso, sino que les permita disminuir riesgos en la integridad genética de los materiales promisorios.

Porqué almacenar y cuáles son sus objetivos

Las razones por las cuales se deben guardar las semillas son múltiples. Desde las más simples como son las de preservarlas por un corto periodo, desde su cosecha hasta la próxima siembra, hasta otras de orden técnico, como es el caso de materiales de alto valor genético o el de las semillas que presentan latencia y se desee que ésta no se rompa naturalmente en almacenamiento. También pueden ser de orden económico, como cuando existe saturación en el mercado con algún tipo de semilla específico y se quiere esperar el momento oportuno para su venta; o simplemente, alguna razón legal o sanitaria que impida su comercialización inmediata y se deba esperar el próximo ciclo de siembra. Independientemente de las razones señaladas, el objetivo primordial del almacenamiento es mantener las semillas viables, en buena condición física y fisiológica desde su cosecha hasta la próxima siembra, para lograr una satisfactoria germinación y posterior emergencia.

Cómo lograr un almacenamiento adecuado
Para que un programa de almacenamiento sea exitoso, deberá ser cuidadosamente planificado y tener un concepto claro del propósito del almacenamiento, de los factores que determinan la calidad de la semilla y los procesos que en ella ocurren después de su madurez fisiológica. También hay que considerar los datos climáticos de la zona seleccionada para el almacenamiento y realizar un cuidadoso análisis de las necesidades específicas de las semillas a guardar y, finalmente de ser posible, tener conocimientos básicos de ingeniería ambiental.
Un almacenamiento adecuado se puede lograr de dos maneras:
1. Ubicándolo en un área geográfica donde las condiciones climáticas sean favorables, con lo cual solo bastaría secar las semillas y llevar su contenido de humedad a un nivel de equilibrio con el ambiente que la rodea y luego empacarlas para evitar cualquier tipo de contaminación o absorción de humedad.
2. Controlando los factores ambientales que las rodean.
Factores físicos, químicos y bióticos que afectan el almacenamiento

A) Factores físicos

Los factores físicos más importantes a considerar durante el almacenamiento son: la humedad de equilibrio de la semilla, la humedad relativa y la temperatura de almacenamiento que la rodean, ya que éstos dos son los que inciden principalmente sobre su contenido de humedad.

1. Humedad de equilibrio y humedad relativa del aire

Conocer cuáles son los mecanismos de transferencia entre las semillas y el aire que las rodea es de vital importancia, pues ayuda a tomar decisiones sobre las operaciones de almacenamiento. Las semillas son higroscópicas y absorben o liberan humedad, dependiendo del ambiente donde se les coloque y su contenido de humedad final se estabiliza cuando estas se exponen a un ambiente específico por un período de tiempo determinado, lo cual se conoce como "humedad de equilibrio". Esta depende del tipo de semillas, de la temperatura y la humedad relativa (HR) del aire circundante. Si el contenido de humedad de la semilla es alto, mayor que el de la humedad de equilibrio para un ambiente dado, la semilla liberará humedad al ambiente; si por el contrario es menor, entonces absorberá humedad del aire. Está demostrado que cuando la HR del aire supera 75%, el contenido de humedad de las semillas se incrementa rápidamente; en cambio en climas secos donde la HR no sobrepasa ese limite, sus cambios afectan poco el contenido de humedad de las semillas.

2. Temperatura

El contenido de humedad de la semilla también se incrementa cuando aumenta la temperatura siempre y cuando la HR permanezca estable. Pero cuando la temperatura del aire se calienta, las semillas disminuirán su humedad de equilibrio; por ejemplo, semillas de arroz en una HR de 70% y una temperatura de 15 ºC, tendrán una humedad de equilibrio de 13,8%, pero si se aumenta la temperatura a 25 ºC a la misma HR, la capacidad de retención de agua de ese ambiente también aumenta y la humedad de equilibrio de la semilla en ese ambiente disminuye a 13,3%. No obstante, hay que señalar que la temperatura y la HR actúan en forma independiente, por lo tanto si una aumenta hay que disminuir la otra.

B) Factores químicos

Entre los factores químicos, el oxigeno y bióxido de carbono influyen fuertemente sobre los granos y semillas almacenados, lo que está relacionado con el volumen y la porosidad de las semillas almacenadas y los procesos de respiración. Como fue señalado, las semillas son organismos conformados por células vivas que respiran para producir la energía necesaria para los diversos procesos metabólicos.

C) Factores bióticos

Finalmente, los factores bióticos como insectos y microorganismos, pueden causar serios problemas cuando se encuentran asociados a la masa de semillas, llegando inclusive a ocasionar serios problemas al valor agrícola y comercial de estas. La presencia de hongos, bacterias e insectos y sus ciclos reproductivos están muy vinculados con la HR y la temperatura del almacén. En países tropicales, donde las condiciones ambientales de temperatura y HR son siempre altas y continuas, se favorece la presencia de plagas y microorganismos. Por lo tanto, para un buen almacenamiento es imprescindible mantener bajo el contenido de humedad de los granos y semillas.
Además de los factores previamente señalados, también se debe considerar otros que de alguna manera inciden sobre el almacenamiento de semillas, como son:

Características genéticas de la especie a ser almacenada: bajo iguales condiciones de almacenamiento, la longevidad de las semillas varía entre especies, entre cultivares de una misma especie, entre lotes y hasta entre individuos de un mismo lote. Entre los cereales, la avena y la cebada tienen alto potencial de almacenamiento; el maíz y el trigo tienen longevidad intermedia, mientras el centeno se considera de vida corta. Así mismo, el maíz dulce tiene mayores problemas de almacenamiento que el maíz blanco o amarillo.

Historia precosecha del cultivo: antes de la cosecha, el cultivo está expuesto a una serie de factores que pueden mermar su calidad, y ningún almacenamiento por muy bueno que sea, puede mejorarla. Por ello, para garantizar un buen almacenamiento es recomendable guardar siempre semillas maduras, con baja incidencia de daños mecánicos o por patógenos y que no hayan sido sometidas a excesivo estrés de temperatura y humedad durante su maduración y cosecha.

Estructura y composición química de la semilla: ciertas estructuras como las glumas en los cereales, ayudan a prolongar la longevidad de las semillas; las cáscaras, aristas o ambas, parecen tener un efecto inhibitorio sobre el desarrollo de hongos en los cereales almacenados;. el tamaño y arreglo de las estructuras esenciales de las semillas y la composición química de estas, también son factores que afectan el almacenamiento. Por ejemplo, semillas ricas en aceites y proteínas son más susceptibles al deterioro que las semillas ricas en carbohidratos.

Grado de madurez: cuando las semillas están fisiológicamente maduras presentan la máxima calidad en todos sus atributos como tamaño, peso, germinación y vigor, por lo tanto semillas llenas, sanas y maduras se almacenan mejor que aquellas que no hayan alcanzado su total grado de madurez.

Presencia de latencia: muchas semillas pueden desarrollar cierto grado de latencia cercano al momento de la cosecha. Esta latencia puede ser debida a diversas causas, como barreras físicas causadas por tegumentos, brácteas, glumas, pericarpio, testa u otra estructura; o bien por aspectos fisiológicos relacionados con el embrión, por presencia de inhibidores o como sucede en muchos casos, una combinación de factores. En cualquiera de estas expresiones, la latencia ayuda a prolongar la vida de las semillas y de acuerdo a las temperaturas de almacenamiento, este fenómeno puede aumentar o desaparecer.

Vigor: el vigor de las semillas es un factor determinante en la longevidad de las semillas durante el almacenamiento. A mayor vigor, mayor potencialidad de permanecer almacenadas.

Daños mecánicos: los daños mecánicos en las semillas son producto del uso excesivo y/o inadecuado de maquinarias, que no solo producen magulladuras y abrasiones que se manifiestan por un rápido descenso y pérdidas de vigor, dando origen a plántulas débiles y anormales, sino que hacen a las semillas mas vulnerables a infecciones secundarias por hongos e insectos, provocando un rápido deterioro del material.

Tipos de almacenamiento
Para una conservación adecuada de granos y semillas en cualquier parte del mundo, se deben considerar aspectos como ecología de la región, tipo y condición del material a guardar; tipo de "troj", bodegón o almacén disponible y la duración del almacenamiento.
En los países tropicales, donde la temperatura y la humedad relativa son altas y exceden los valores recomendados, aún para periodos cortos de almacenamiento, la conservación de granos y semillas constituye una labor de alto riesgo, pues esta condición no sólo acelera el deterioro fisiológico de las semillas, sino que también propicia el desarrollo de muchas plagas como hongos, bacterias, insectos, roedores y pájaros que afectan la calidad de la semilla, por lo tanto, para garantizar su conservación adecuada, a corto o largo plazo, se le debe proporcionar la mayor protección posible durante ese periodo.

1) Almacenamiento artesanal
En pequeños predios, muchas veces el agricultor, cuando trabaja con variedades, selecciona en su campo el mejor lote del cultivo y lo almacena para usarlo como semilla en el próximo ciclo. Para ello, puede usar tambores desinfectados en donde colocará la semilla bien seca, por ejemplo, en maíz con 11 a 12% de humedad y luego tapará herméticamente el envase. En algunos países de Latinoamérica y África usan un "troj" que consiste de una estructura elevada, parecida a una jaula, que puede hacerse de palos, bambú, de forma variable, protegiéndolo en las bases contra roedores. Estas estructuras sin embargo, no garantizan la efectividad de almacenamiento y su principal desventaja es la absorción de humedad por la semilla y la infestación con plagas, insectos y patógenos. En general, el tiempo de permanencia bajo estas condiciones no debe exceder de unos días a unas pocas semanas.

 
2) Almacenamiento controlado corto
Este almacenamiento es destinado generalmente a lotes de semillas comerciales y cuya permanencia es también relativamente corta, desde su cosecha hasta el próximo ciclo de siembra (uno a nueve meses). Este tipo de almacenamiento está más relacionado con empresas productoras de semillas, oficiales o privadas, y varía en tamaño y construcción, desde pequeños silos de madera o metal, tanques o fosas de almacenamiento hasta galpones medianos de concreto . Muchas veces, bajo estas condiciones también es difícil controlar la humedad y la temperatura, y frecuentemente ocurren grandes pérdidas por factores bióticos como insectos, hongos o roedores. Cuando éstas estructuras disponen de controles para temperatura y HR, y para garantizar un almacenamiento seguro, se recomienda usar las siguientes combinaciones de los factores físicos ambientales:
(a) 30ºC y 50% HR manteniendo el contenido de humedad en 12% para los cereales y 9% en semillas oleaginosas y
(b) 20ºC y 60% H.R cuando el contenido de humedad en cereales este cercano a 13% y 9,5% en las oleaginosas.

3) Almacenamiento controlado prolongado

Generalmente el tiempo de almacenamiento excede el año, de 18 a 30 meses, y usualmente es destinado a guardar semillas de alto valor comercial, como son las clases Genética o Fundación, semillas de líneas parentales, semillas ornamentales o forestales. Para garantizar un almacenamiento seguro, en cereales y oleaginosas se recomienda las combinaciones de T, HR y contenido máximo de humedad siguientes:





Contenido de humedad



T °C HR (%)



Cereales Oleaginosas

30
40
10
7,5
20
50
12
8
10
60
12-13
9

Estos almacenes o bodegas especiales están equipados con aparatos de refrigeración y desecadores de aire, pero además sus paredes, techos y pisos deben estar recubiertos con materiales aislantes para controlar los intercambios de humedad y calor con el medio ambiente


4) Almacenamiento para bancos de germoplasma
La devastación de amplias áreas vegetales, la presión de selección en materiales genéticos y las modernas prácticas agrícolas han propiciado la desaparición de muchas especies silvestres y cultivares primitivos de los cultivos agrícolas, con la consecuente disminución de valiosos recursos genéticos vegetales. Esto impulsó en la década de los 40, la necesidad de evaluar métodos para restringir esta tendencia creando organizaciones y estableciendo estructuras especializadas para ese fin. En muchos países del mundo surgieron los laboratorios de almacenamiento de semillas para recursos fitogenéticos, con estructuras y equipamiento sofisticados y en donde la mayoría de las especies de semilla mantienen su viabilidad, aún almacenadas por largos años (Figura 4). En algunos de ellos usan envases sellados y en otros abiertos, pero siempre a bajas humedades relativas y a bajas temperaturas, algunas de ellas menores a –18ºC y un contenido de humedad de la semilla que fluctúa entre 4 y 7%. Las evaluaciones de viabilidad se realizan entre 2 a 5 años, dependiendo de la especie, y cuando esta disminuye a niveles peligrosos, los mismos laboratorios son los encargados de multiplicar la nueva generación.

video


Con las características de almacenamiento descritas, la mayoría de las especies mantendrán su viabilidad por largos períodos Sin embargo, para garantizar un adecuado almacenamiento y reducir al máximo cualquier riesgo, se sugiere seguir las recomendaciones de J.C. Delouche, quien, producto de sus numerosas experiencias e investigaciones, las resume a continuación:
1) Guardar siempre semillas de alta calidad.
2) El contenido de humedad de la semilla y la temperatura de almacenamiento, son los factores más importantes que influyen en el almacenamiento.
3) El contenido de humedad está fuertemente afectado por la HR y en menor grado por la temperatura del ambiente.
4) El contenido de humedad es más importante que la temperatura.
5) Disminuyendo en 1% el contenido de humedad o en 5ºC la temperatura, casi se duplica el potencial de almacenamiento.
6) Para un buen almacenamiento se debe seleccionar un lugar seco y fresco, basando ésta selección en el tipo de semilla a guardar, tiempo de permanencia y su condición fisiológica.
7) La longevidad de la semilla es una característica genética de las especies.
8) La calidad de la semilla es un factor determinante de la potencialidad de su almacenamiento.
9) Para un almacenamiento sellado, el contenido de humedad en la semilla deberá ser de 2 a 3% inferior que cuando es almacenado en condiciones abiertas.

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