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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versión impresa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.5 spe 8 Texcoco  2014

 

Nota de investigación

Envejecimiento acelerado sobre la calidad de semillas de maíz para producir germinados para forraje alternativo

Felipe González Rodríguez1  § 

Daniel León Gómez1 

Lizette Borges Gómez1 

Luis Pinzón López1 

Miguel Magaña Magaña1 

Roberto Sangines García1 

Miguel Urrestarazu Gavilán2 

1División de Estudios de Posgrado- Instituto Tecnológico de Conkal km 16.3 antigua carretera Mérida-Motul, Conkal, C. P. 97345 Yucatán, México. (daniel5366@hotmail.com; lizette_borges@hotmail.com; lpinlo@yahoo.com.mx; mmagana@itaconkal.edu.mx; rsangines@itaconkal.edu.mx).

2Departamento de Producción Vegetal-Universidad de Almería. 04120 Almería, España. (mgavilan@ual.es).


Resumen

La semilla de maíz de buena calidad es insumo estratégico para producir germinados como forraje alternativo para alimentación animal sobre todo en época de sequía y el almacenamiento prolongado conduce a pérdidas de germinabilidad y vigor en función del genotipo y ambiente. El estudio se desarrolló en el Instituto Tecnológico de Conkal en julio de 2011, el envejecimiento acelerado se aplicó a tres materiales de maíz (País tuxpeño, Xnuuknal y Sinaloa) durante 24 y 48 h a 45 °C asumiendo 85 a100% de humedad relativa con el objetivo de evaluar su efecto en germinación y desarrollo de plántulas de maíz, en invernadero la siembra fue en bandejas de plástico con estiércol de bovino como sustrato. Las variables evaluadas: peso inicial semillas, número medio de días a germinación total, porcentaje de germinación, altura de planta, peso fresco y seco total, área foliar total, peso fresco y seco de la raíz y vástago y la relación vástago: raíz. El diseño experimental fue bloques completos al azar con arreglo factorial 3 x 3 con (n= 5) y comparación de medias Tukey (p< 0.05). Los resultados mostraron diferencias significativas entre materiales de maíz en todas las variables mientras que el efecto de tiempos de envejecimiento acelerado y la interacción de ambos únicamente mostraron diferencias significativas en porcentaje de germinación. El maíz País Tuxpeño por su viabilidad y resistencia al deterioro resultó el más favorable para producir forraje verde.

Palabras claves: deterioro; forraje verde; sustrato; viabilidad

Abstract

The maize seed of good quality is strategic input to produce sprouts as an alternative fodder for animal feed especially in times of drought and prolonged storage, leading to loss of germinability and vigor according to genotype and environment. The study was conducted at the Conkal Institute of Technology in July 2011, accelerated aging was applied to three maize cultivars (País Tuxpeño, X'nuuknal and Sinaloa) for 24 and 48 h at 45 °C assuming 85 to 100% relative humidity in order to evaluate its effect on maize seedling germination and development in greenhouse, planting was in plastic trays with bovine manure as substrate. The evaluated variables: initial seed weight, average number of days to total germination, germination percentage, plant height, total fresh and dry weight, total leaf area, fresh and dry weight of root and shoot and shoot: root ratio. The experimental design was randomized complete blocks with 3 x 3 factorial arrangement with (n= 5) and Tukey means comparison (p< 0.05). The results showed significant differences between maize cultivars in all variables whereas the effect of accelerated aging times and the interaction of both showed significant differences only in germination percentage. The País Tuxpeño maize was more favorable to produce green forage for its viability and resistance to deterioration.

Keywords: deterioration; green fodder; substrate; viability

La producción del germinado de maíz es importante fuente de forraje alternativo para alimentación animal sobre todo en época de sequía y la calidad de semillas es estratégica para incrementar el peso fresco total. La calidad de semillas implica la integridad de estructuras y procesos fisiológicos para conservar la viabilidad (Vitoria, 2007). Los indicadores de ésta son: la germinación y el vigor, que dependen del genotipo y del manejo en la producción y post-cosecha (Flores, 2004; Salazar et al, 2006).

El envejecimiento acelerado deteriora la semilla y es igual al que ocurre naturalmente, es la prueba de vigor más aplicada a semillas comerciales (Vashisth, 2009; Durán et al, 2011) por su exposición a temperaturas y humedad altos (Barros y Filho, 2003) merman su capacidad germinativa, el crecimiento inicial de plántulas, la tolerancia a condiciones adversas y no ocurre uniformemente en semillas, aún en un mismo lote (McDonald, 1999). El propósito del presente estudio fue evaluar el efecto de envejecimiento acelerado sobre la viabilidad, desarrollo y crecimiento de plántulas de tres materiales de maíz para producir germinados como forraje alternativo.

El experimento se realizó en el Instituto Tecnológico de Conkal, Yucatán enjulio de 2011. Se utilizaron tres materiales de maíz producidos y disponibles en Yucatán, dos tipos de raza Tuxpeño, el País Tuxpeño (PT) y Xnuuknal (X) cosechados y almacenados en trojes rústicos a temperatura ambiente 28 °C y humedad relativa 85% en julio de 2011 y el tercer material de maíz se trae de Sinaloa (S) en sacos de rafia a temperatura ambiente 28 °C; en la práctica los tres materiales de maíz se utilizan en producción de germinados para forraje fresco.

El contenido de humedad del País Tuxpeño 11%, Xnuuknal 10.39% y Sinaloa 10%. El envejecimiento acelerado fue inducido a lotes de 25 semillas, para tal fin se envolvieron con tela de pabellón sujetos con un hilo de algodón a 1 cm de separación del nivel de agua destilada 2 L agregada al vaso de precipitado de 4 L sellado con papel parafilm y aluminio, asumiendo una humedad relativa de 85 a 100%, se aplicaron tres tratamientos para el deterioro de semillas: 1) tiempo cero y temperatura ambiente de 26 °C como testigo; 2) tiempo de 24 h a una temperatura constante 45 °C; y 3) tiempo de 48 h a temperatura constante 45 °C (Salazar et al, 2006, Villaroel y Méndez-Natera 2007). Se utilizó un diseño de bloques al azar con arreglo factorial 3x3 con (n= 5), el primer factor fue tiempo 0, 24 y 48 h y el segundo factor tres materiales de maíz País Tuxpeño, Xnuuknaal y Sinaloa.

La germinación, el crecimiento y desarrollo de plántulas de maíz se realizó en invernadero, las semillas de maíz envejecidas aceleradamente se colocaron en bandejas de plástico 0.242 m2 con estiércol de bovino como sustrato el cual contenía 2.24, 0.31, 0.47% de N, P, K respectivamente. Las variables de germinación y desarrollo fueron: peso inicial de semilla (PIS), porcentaje de germinación (PG), número medio de días a germinación total (NMDG), altura de plántula (AP), peso fresco total (PFT), peso seco total (PST), área foliar total (AFT), peso fresco y seco de raíz y vástago (PFR, PFV, PSR y PSV) respectivamente y relación vástago: raíz (V: R). Los análisis de variables evaluadas y la prueba de medias de Tukey (p< 0.05) se realizaron con el programa Statistica Six Sigma.

El peso inicial de maíz País Tuxpeño, Xnuuknal y Sinaloa presentó diferencias significativas (p< 0.05). El valor más alto de 8.5 g se apreció en el Sinaloa mientras que en País Tuxpeño y X'nuuknal mostraron valores menores 7.1 y 6.9 g Figura 1.

Figura 1 Peso inicial de semillas de maíz antes de su envejecimiento acelerado. Medias con las mismas literales son estadísticamente iguales. 

El análisis de variables por efecto de la aplicación de envejecimiento acelerado de acuerdo al factor materiales de maíz presentó diferencias significativas mientras que el efecto de tiempos de envejecimiento acelerado y la interacción mostraron diferencias significativas únicamente en el porcentaje de germinación, ésta tendencia la ha reportado Salazar et al. (2006) quienes informaron que la calidad de semilla de maíz está relacionada directamente con el aumento en tiempo de envejecimiento acelerado, disminuyendo el porcentaje de germinación de éstas.

En este sentido, se aprecia que el testigo de maíz País Tuxpeño presentó alta germinación y los tratamientos de 24 y 48 h de envejecimiento acelerado, baja germinación; de acuerdo a Delouche y Caldewel (1960) el porcentaje de germinación por sí solo no puede considerarse un adecuado índice de vigor, mientras que (Aristizábal y Álvarez, 2006) señalan que las semillas con germinación superior a 80% después del envejecimiento acelerado podrían ser clasificados como de alto vigor, entre 60-80% como vigor medio, y menores de 60% como de bajo vigor.

Al analizar el factor tiempo Figura 2 A se encontraron diferencias significativas en el PG. La prueba Tukey (p< 0.05) mostró que el testigo 0 h obtuvo el mayor PG 81% con respecto a los tiempos de 24 y 48 h de envejecimiento 71 y 70%, fueron estadísticamente iguales pero por abajo del PG 80% requerido para producir germinados. Para la interacción material por tiempo Figura 2 B se observaron comportamientos diferentes en cuanto a la pérdida de la germinación con respecto al tiempo de envejecimiento acelerado en cada tipo maíz, mostrando el País Tuxpeño los mejores PG sin presentar diferencias estadísticas en los tres tiempos, mientras que el Sinaloa presentó los resultados más bajos (p< 0.05).

Figura 2 A) efecto de los tres tiempos de envejecimiento acelerado; y B) interacción maíz y tiempo de envejecimiento acelerado sobre el porcentaje de germinación de País Tuxpeño, Xnuuknal y Sinaloa. Medias con las mismas literales son estadisticamente iguales. 

Entre los cultivares de maíz Pais Tuxpeño, Xnuuknal y Sinaloa se aprecian diferencias significativas en el número medio de días a germinación total, porcentaje de germinación, altura planta, peso freso total y peso seco total (p< 0.05). De acuerdo a Aristazábal y Álvarez (2006) estas respuestas se deben a la composición genética particular de cada uno de los cultivares Cuadro 1.

Cuadro 1 Número medio de días a germinación total NMDG, porcentaje de germinación PG, altura planta AP, peso fresco total PFT y peso seco total PST en maíz País Tuxpeño, Xnuuknal y Sinaloa sometidos a tres tiempos de envejecimiento 0, 24 y 48 h. Medias con las mismas literales son estadísticamente iguales. 

A pesar que no existió efecto significativo del factor simple tiempo de envejecimiento acelerado en el número medio de días a germinación total, resultado que coincide con Villaroel y Méndez (2007) se presentaron diferencias significativas entre materiales para la misma variable en País Tuxpeño y X'nuuknaal. El PG entre materiales de maíz obtuvo diferencias significativas, el País Tuxpeño presentó el mayor porcentaje de germinación 95% y el Sinaloa con el más bajo 53%. Es probable que las condiciones de envejecimiento con calor húmedo propiciaran un mal funcionamiento de los eventos metabólicos implicados en la germinación, lo que indicaría que la estimulación de brotes radiculares es un suceso físico promovido por la rehidratación de los tejidos seminales (Bewley y Black, 1994).

Aunque la altura no presentó diferencias significativas por el factor simple tiempo de envejecimiento acelerado, el factor materiales mostraron diferencias significativas, la mayor altura fue País Tuxpeño 37 cm y Sinaloa 40 cm lo que coincide con Laynez et al. (2007), reportaron mayor altura en plántulas provenientes de semillas de maíz de mediano y mayor peso.

El mejor valor del PFT se obtuvo con semillas de menor PIS en País Tuxpeño y Xnuuknaal 53 y 37 g a los 12 DDS. Según Müller et al. (2005) 1 kg de maíz produce 9 kg de PFT. Se calculó que 1 kg de maíz País Tuxpeño produce 8.5 kg de PFT, este mismo cultivar obtuvo el mayor PST, mientras que Xnuuknaal y Sinaloa fue más bajo, ambos sin presentar diferencias estadísticas significativas.

El área foliar total AFT reveló diferencias significativas (p< 0.05) entre materiales de maíz, el efecto de tiempos de envejecimiento acelerado y de la interacción de tiempos por materiales de maíz no fue significativo. El AFT de País Tuxpeño, X'nuuknal y Sinaloa fue 44.9, 38.8 y 25.5 cm2.

A pesar que el efecto de tiempos de envejecimiento acelerado y la interacción tiempos por materiales de maíz no obtuvo efectos significativos, las variables PFR, PFV, PFT, PSR, PSV y PST presentaron diferencias significativas (p< 0.05) únicamente entre materiales de maíz. El mayor valor de PFT correspondió a la mejor relación del V: R de País Tuxpeño y X'nuuknal, mientras que Sinaloa fue menor en ambos casos Figura 3 A. El peso seco total no presentó diferencias significativas entre materiales de maíz, mientras que la relación V: R si presentó diferencias significativas entre los tres materiales. La mayor relación V: R fue X'nuuknal 1.85, País Tuxpeño 1.33 y Sinaloa 0.70 Figura 3B.

Figura 3 A) el peso fresco total y su relación vástago: raíz V:R; y B) el peso seco total y su relación vástago: raíz V: R, País Tuxpeño PT, Xnuuknal X y Sinaloa S, sometidos a envejecimiento acelerado. Medias con las mismas literales son estadísticamente iguales. 

De los tres materiales de maíz envejecidos aceleradamente el País Tuxpeño conservó la mejor capacidad de desempeño en su viabilidad, crecimiento, desarrollo de plántulas y producción de peso fresco y seco total, su semilla fue capaz de resistir la exposición al deterioro durante 24 y 48 h, mientras que los cultivares X'nuuknal y Sinaloa no conservaron su capacidad de desempeño y sus semillas fueron menos resistente a la exposición al deterioro, lo que permitió discriminar ambas semillas y precisar que el maíz País Tuxpeño conservó la calidad requerida para producir geminados para forraje verde.

Literatura citada

Aristizábal, L. M. y Álvarez, L. P. 2006. Los efectos del nivel de vigor de la semilla pueden persistir e influenciar el crecimiento de la planta, la uniformidad de la plantación y la productividad. Agronomía. 14(1):17-24. [ Links ]

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Recibido: Marzo de 2014; Aprobado: Abril de 2014

§Autor para correspondencia: delagro2006@yahoo.com.mx

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