FONAIAP   DIVULGA  No.  59                                                                                                                           Enero-Junio  1998

Aspectos básicos sobre la investigación de semillas forrajeras en Venezuela. 
II. Almacenamiento y líneas de investigación.

Zulay Flores.
Investigador. CENIAP.
 

A través del almacenamiento se logra preservar la calidad de la semilla minimizando su deterioro, pero debe tenerse especial cuidado cuando las semillas presentan estado de latencia.

El deterioro es proceso natural que se acelera o reduce bajo determinadas condiciones ambientales.

En semilla de especies forrajeras con estado de latencia, el tiempo que debe transcurrir desde la cosecha hasta la germinación, varía según la especie y puede ser de unos días hasta mas de un año.

La utilización de la biotecnología en semillas forrajeras ha permitido los siguientes logros: Utilización de técnicas de cultivo de tejido para cruzamiento amplio, crioconservación de germoplasma inducción haploide y regeneración de plantas.

Utilización de marcadores bioquimicos y moleculares para analizar la variabilidad genética de los cultivos, en asociaciones microbianas y en marcadores de genes. Uso de la biología molecular y técnicas de cultivo de células para transformación y expresión genética.

En el CIAT, el trabajo de mejoramiento genético de Brachiaria se ha realizado en estrecha colaboración con EMBRAPA (Brasil) a través de la introducción por la Dra. Do Valle (EMBRAPA/CNPGC) a América Tropical en 1985 y al CIAT en 1988 de un biotipo artificialmente tetraploidizado de la especie diploide sexual B. Ruziziensis.

 Almacenamiento

Uno de los aspectos más relevantes dentro del acondicionamiento de semillas de especies forrajeras es la etapa de almacenamiento. La duración y selección de los factores ambientales en estas especies va a depender del contenido de humedad (CH), grado de latencia, tratamientos de escarificación, envases, comercialización, entre otros.

A través del almacenamiento se logra preservar la calidad de la semilla minimizando su deterioro, pero debe tenerse especial cuidado cuando las semillas presentan estado de latencia. El deterioro es un proceso natural que se acelera o reduce bajo determinadas condiciones ambientales.

Los factores del ambiente de mayor importancia que podrían afectar el mantenimiento de la calidad de la semilla son: humedad relativa (HR), temperatura (T ^oC) (Delouche, 1968; James, 1967). La HR tiene particular inferencia sobre la longevidad de la semilla, debido a que la calidad fisiológica se vería afectada porque el CH de la semilla y la infestación y el desarrollo de microorganismos estarían estrechamente relacionados con la HR del ambiente del lote de semilla (Delouche, y col., 1973).

Temperaturas mayores de 28 ^oC y HR por encima de 70%, pueden tener efecto detrimental sobre la viabilidad de las semillas sin latencia durante el almacenamiento. Considerando que en las regiones tropicales prevalecen estas condiciones durante gran parte del año, se hace necesario controlar estos factores, efectuar secados rigurosos y usar envases impermeables, para asegurar el mantenimiento de la calidad de las semillas durante el mayor tiempo posible.

Otro factor importante durante el almacenamiento es la selección del tipo de envase. El envasado facilita la conservación, transporte y comercialización de las semillas, por lo que deben ser elaborados con materiales resistentes para evitar daños durante su manipulación.

En semillas de especies forrajeras con estado de latencia, el tiempo que debe transcurrir desde la cosecha hasta la germinación, varía según la especie y puede ser desde unos días hasta más de un año. Este estado podría condicionar el almacenamiento de semillas por períodos de tiempo determinado sin que sufran ningún deterioro, sin embargo, es posible que ocurran cambios fisiológicos que promuevan la semilla para su germinación o que la induzcan a una latencia secundaria.

Se han logrado resultados satisfactorios sobre la germinación de semillas en almacenamiento al frío, en Dichantium aristatum, Panicum máximum, Cenchrus ciliaris y Chloris gayana (Alarcón y col., 1969; Febles y Padilla, 1985; Matías y Bilbao, 1985; Matías y Bilbao, 1985).

Semillas de Andropogon gayanus presentaron uniformidad de germinación (70%) cuando fueron colocados bajo condiciones controladas de almacenamiento (13 ^oC, 55% HR), sin embargo, la semilla colocada al medio ambiente en envases abiertos mostró altos signos de deterioro (Cordero y Oliveros, 1983).

El almacenamiento en sacos de polietileno resultó más conveniente en semillas de B. decumbens y B. humidicola, que utilizando sacos de papel en la conservación del contenido de humedad entre 8 y 12% (Fuchs, 1989).

Sobre la especie B. dictyoneura se ha indicado que sus semillas presentan una fuerte latencia y que ésta puede durar entre ocho y diez meses. Sin embargo, en Venezuela, este período sólo alcanzó cinco meses en semillas que permanecieron en condiciones ambientales. Según los resultados, esta especie podría ser manejada hasta siete meses bajo condiciones no controladas y una vez que comienza la ruptura del período de latencia, con niveles de germinación superiores a 50% y viabilidad (TZ) mayor de 80%, las semillas deberían ser transferidas a condiciones controladas de temperatura y humedad relativa (18 ^oC y 60% HR).

También se puede afirmar que en temperaturas de 10 ^oC las semillas de B. dictyoneura no superaron 17% de germinación y por el contrario, a medida que avanzaron los meses en estas condiciones de frío, las semillas aparentemente entraron en una latencia secundaria, inducida por las bajas temperaturas y su germinación posteriormente disminuyó hasta 8%. La condición de almacenamiento controlado mantuvo alrededor de 92% la viabilidad (TZ) de la semilla, mientras que en el ambiente no controlado la viabilidad (TZ) comenzó a disminuir a partir del onceavo mes de almacenamiento (Flores, 1996).

Líneas de investigación

Con el fin de mejorar la expansión del suministro de semillas de nuevos cultivares de especies forrajeras, brevemente se proponen algunas líneas de investigación:

1. Creación y mantenimiento de bancos de germoplasmas (especies nativas, silvestres, introducidas, otras).

2. Inicio de programas de mejoramiento genético apoyado con biotecnología (biología molecular, cultivo de tejido, otras).

3. Multiplicación de semilla para investigación y semilla básica.

4. Conocimiento del período de latencia de cada especie y mecanismos para su manejo (escarificación, almacenamiento, otros).

5. Manejo de pastizales destinados estrictamente a la producción de semillas:

• Quema, henificación, pastoreo

• Tipo de nutrientes, época de aplicación y dosis de fertilizantes.

• Manejo agronómico de plagas: candelilla en B. decumbens, insectos de hábitos nocturnos y diurnos.

• Manejo agronómico de enfermedades: a nivel de inflorescencia se encuentran carbón en P. maximum, roya en B. humidicola y otros.

• Realización de curvas de madurez fisiológica para fijar rango de cosecha.

• Realización de curvas de secado, tomando en cuenta el tiempo de secado, la temperatura, niveles de calidad, etc.

6. Almacenamiento en condiciones ambientales y/o en condiciones controladas de temperatura y humedad relativa; para ello debe tomarse en cuenta el contenido de humedad de la semilla, latencia y niveles de calidad (pureza, germinación, viabilidad y vigor).

7. Mejoramiento en la calidad integral de la semilla (niveles de calidad) para suministrar un producto con más tecnología.

Investigación básica. Logros internacionales

A nivel internacional existen programas de investigación básica muy bien definidos que involucran bancos de germoplasma y mejoramiento genético, apoyados fundamentalmente con el área de biotecnología. El programa de especies forrajeras tropicales del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT, 1990; CIAT, 1995) ha señalado importantes logros en cuanto a:

1. Bancos de germoplasma: que cuenta con más de 1.500 géneros y más de 700 especies silvestres con potencial forrajero.

2. Biotecnología: que contempla las áreas siguientes.

• Utilización de técnicas de cultivo de tejidos para cruzamiento amplio, crioconservación de germoplasma, inducción haploide y regeneración de plantas.

• Utilización de marcadores bioquímicos y moleculares para analizar la variabilidad genética de los cultivos, en asociaciones microbianas y en marcación de genes.

• Uso de la biología molecular y técnicas de cultivo de células para transformación y expresión genética.

• Regeneración de plantas a partir de callos de Stylosanthes guianensis, transformado mediante Agrobacterium.

3. Mejoramiento genético:

• A partir de cruzamientos, se seleccionaron líneas de Stylosanthes guianensis var. passiflora, con rendimientos de semillas de casi 100 kg/ha.

• Desarrollo de líneas homocigotas de Stylosanthes capitata para lograr un conjunto de hospedantes diferenciales.

• Manipulación genética en gran escala de gramíneas apomicticas B. decumbens/B. brizantha, mediante hibridación con un tetraploide sexual inducido de B. ruziziensis.

En el CIAT, el trabajo de mejoramiento genético de Brachiaria se ha realizado en estrecha colaboración con EMBRAPA (Brasil), a través de la introducción por la doctora do Valle (EMBRAPA/CNPGC) a América Tropical en 1985 y al CIAT en 1988, de un biotipo artificialmente tetraploidizado de la especie diploide sexual B.ruziziensis. Ello ha hecho posible iniciar estos proyectos de mejoramiento.

La hibridación anteriormente era imposible, debido a la reproducción apomíctica natural (asexual por semilla) en todas las especies comerciales de Brachiaria, excepto en la especie diploide B. ruzizienzis (do Valle, C.B., 1997). En el programa del CIAT se busca combinar la adaptación edáfica y la persistencia de B. decumbens con la resistencia por antibiosis de B. brizantha en nuevos cultivares apomícticos de Brachiaria con alta calidad forrajera (CIAT, 1995).

En Cuba se han logrado diez híbridos de Panicum máximum de alta calidad a través del programa de mejoramiento genético con rendimientos de materia rica, superiores a los progenitores femeninos, así mismo demostraron alta heredabilidad para rendimientos anuales en época de lluvias y en época seca (Segui y col., 1992; Segui y Machado).

Bibliografía

Alarcón, M.; C. Lotero y R. Escobar. 1969. Producción de semilla de pasto angletón, puntero y guinea. Institut Colombiano Agropecuario (ICA). Colombia.12 p.

Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). 1990. Informe Anual del Programa de Pastos Tropicales Nº 89. Cali, Colombia.

Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). 1995. Informe Bianual del Programa de Pastos y Forrajes 1994-1995, Nº. 153, Cali, Colombia.

Cordero, J. y M. A. Oliveros.1983. Efecto de varias condiciones de almacenamiento sobre la germinación de semillas de Andropogon gayanus. Agronomía Tropical 33 (1-6): 177-189.

Delouche, J. 1968. Precepts for seed storage. Procedings. Mississippi State University. 85-119.

Delouche, J.; R. Motthes; G. Dougherty y A. Boyd. 1973. Storage for seed in sub-tropical and tropical regions. Seed Science and Tecnology. 1: 671-700.

Febles, G. y C. Padilla. 1985. Efecto del almacenamiento y los tratamientos de temperatura alterna sobre la germinación de yerba de guinea (Panicum maximum Jacq). Compendio del Primer Simposium Nacional de Semillas. La Habana, Cuba. p. 294.

Ferguson, J. 1994. Semillas de especies forrajeras tropicales. Conceptos, casos y enfoque de la investigación y la producción. CIAT, Colombia, 370 p.

Flores, Z. 1996. Efecto del almacenamiento sobre la calidad de semillas de Brachiaria dictyoneura. Zootecnia Tropical, 14 (2): 113-131.

Fuchs, M. 1989. Condiciones de almacenamiento, germinación y latencia en semillas de Brachiaria decumbens y Brachiaria humidicola. Universidad Central de Venezuela. Facultad de Agronomía. Tesis (M.Sc.). Maracay, Ven. 126 p.

James, E. 1967. Preservation of seed stocks. Advances in agronomy. 19: 87-106.

Matías, C. y B. Bilbao. 1985. Influencia del almacenamiento sobre la germinación de las semillas de algunos pastos tropicales: I. Almacenamiento al frío. Pastos y Forrajes. 7: 59-67.

Matías, C. y B. Bilbao. 1985. Influencia del almacenamiento en la germinación de las semillas de algunos pastos tropicales: II. Almacenados al ambiente. Pastos y Forrajes. 8: 53-63.

Segui, E.; H. Machado y F. Blanco. 1992. Selección de híbridos en Panicum maximum superiores en términos de materia seca y calidad de los progenitores. Pastos y Forrajes. 15 (2): 103-108.

Segui, E. y H. Machado. 1992. Estimación de la heredabilidad en hierba de guinea (Panicum maximum Jacq). Pastos y Forrajes 15 (3): 191 - 196.

Valle do. C. B. 1997. Avaliacao de germoplasma e melhoramiento genético de Braquiarias. Mimeografiado, 18 p.