Reporte I.
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Germinado de maíz en condiciones rústicas
Se realizaron dos experimentos con el objetivo de determinar el comportamiento de la germinación y el crecimiento de semillas de maíz con o sin la inclusión de sustrato de estiércol bovino con diferentes tipos de bandejas o el empleo de diferentes procedimientos. a modo de que le sirva a los productores en la preparación de hidroforraje de maíz con el uso de bandejas de bajo costo y del estiércol bovino como sustrato en la alimentación animal. Se concluye que cuando no se usa sustrato se le puede añadir agua sin cubrir la semilla a partir del quinto día; con sustrato se alcanzan mayores rendimientos. Con las bandejas de cartón cerificadas y perforadas se alcanza mejor talla que en las de madera y las de vidrio, pero se deprime un poco la germinación. Se recomienda además las bandejas confeccionadas de placas de rayos x; o combinar las de vidrio con las de cartón, las de vidrio hasta que salga el brote.
El empleo de cultivo en hidropónicos se remonta a los siglos xvi al xix, especialmente en Francia y Alemania en la producción de alimentos para animales estabulados (Bentley 1959; Vázquez (1986), comentan que esta técnica fue utilizada por los aztecas para producir alimentos, no solo para animales sino también para el hombre, siendo conocido en México con el nombre de germinado.
En la actualidad muchos científicos en el mundo han publicado sus descubrimientos acerca del valor nutritivo, incluso de los brotes como alimento para los humanos y es bien amplia la literatura de que se dispone como para no dudar de la necesidad de introducirlo en la practica (Carrillo y col. 2002).
Por la problemática particular de la agricultura, se hace necesario aplicar sistemas de crianza animal, donde los alimentos provengan en lo fundamental de las acciones desarrolladas en los propios predios, aprovechando todas las bondades y facilidades que la naturaleza otorga, hacerlo en la forma más económica posible, sin provocar alteraciones ecológicas, es decir aplicando los principios de la agricultura sostenible.
Por tanto se requiere de tecnologías que reúnan ciertos requisitos, como son:
Ser apropiada para predios pequeños, lo que implica hacer muy intensiva la producción (altos rendimientos por unidad de superficie).
Permitir la ocupación plena de mano de obra con remuneración digna.
Permitir una producción rentable y segura, aun cuando el clima sea desfavorable, auxiliándose en caso necesario de estructuras tales como barreras rompevientos, túneles o invernaderos.
Que sea factible en la práctica por los productores.
Aplicable cuando no se cuente con agua suficiente para riego convencional.
Una alternativa tecnológica que parece llenar los requisitos antes señalados y que ha sido probada con éxito en otras partes del mundo lo es sin duda la producción de hidroforrajes, germinados o brotes (Sánchez Del Castillo y col. 1992).
El proceso de germinación, como todos los procesos fisiológicos esta determinado por muchos factores; si se asume que no existan mecanismos de latencia que impidan la germinación, se requiere de la concurrencia de varios factores para que el embrión contenido en la semilla reinicie su desarrollo.
En el proceso ocurren varios eventos como es la imbibición o proceso físico de absorción de agua; la tasa de imbibición se ve afectada por varios factores que pueden determinar la respuesta a la germinación de la semilla; tales como la permeabilidad de la cubierta seminal, concentración de agua, temperatura, presión hidrostática, área de la semilla en contacto con agua, fuerzas intermoleculares, diferencias entre especies, absorción diferencial por órganos de la semilla entre otras.
Por otra parte la mayoría de los métodos de germinación bajo techo presuponen, entre otros pasos, luego de la imbibición (de 3 a 12 horas o incluso 24), el lavado y escurrido dos o tres veces al día o con las bandejas perforadas, colocarlas en lugares oscuros, e incluso cubriendo las bandejas con paños y otros. (Gelineau, (1998) citado por Sosa (2001), Carrillo y col. 2002.
Cada especie necesita absorber un cierto mínimo de humedad para que ocurra la germinación, que de añadirle un sustrato en determinado momento del proceso provocaría una mayor retención de humedad, amen de otros cambios físicos y químicos.
Una alternativa para los productores agropecuarios es el uso de estiércol bovino, que de no ser utilizada se transformaría en un problema ambiental (Eghball y Pow 1999). Al usarlo en la producción de hidroforrajes añadiría valor agregado a sus semillas, mejorando la economía del predio junto a los beneficios ecológicos.
Tres semillas que presentan exigencias bien distintas en la absorción de humedad y que están al alcance de los productores son las de maíz, arroz y Chícharo, por lo que los métodos y las bandejas que se usen pueden influir en los rendimientos. Se conoce que las bandejas de PVC o plástico son adecuadas para la germinación, pero no siempre el pequeño productor dispone de los recursos necesarios para comprarlas o tienen un precio muy alto.
Se presenta en este primer reporte lo que ocurrió con las semillas de maíz. En otros se expondrá lo que ocurrió con el arroz, Chícharo y otras, así como con otros tipos de bandejas.
Objetivo:
Determinar el comportamiento de la germinación y el crecimiento de semillas de maíz con o sin la inclusión de sustrato de estiércol bovino en bandejas de cristal, cartón cerificado, de madera y el empleo de diferentes procedimientos, a fin de precisar las variantes más adecuadas, de manera que le sirva a los productores como punto de referencia para la producción de hidroforrajes de maíz con el uso de bandejas de bajo costo y estiércol bovino.
II. Materiales y Métodos
Experimento I. Comparación de un método de germinado sobre la base de lavado y escurrido luego de la imbibición, contra las variantes de añadir agua sin cubrir la semilla luego de la imbibición o al quinto día, en bandejas de cristal.
El experimento se llevó a cabo del 20 al 29 de Mayo del 2002 para ello se utilizaron semillas comerciales de maíz de la variedad Tuzón Blanco con una densidad de 2 Kg / m2. El procedimiento básico utilizado fue en esencia el recomendado por Carrillo y col. 2002 el cual se le denominó normal o control cuyos pasos fundamentales son:
- Lavado de las semillas y colocación en un recipiente de vidrio.
- Cubrir con agua a temperatura ambiente con un volumen dos veces superior.
- Dejar en remojo las semillas hasta 24 horas para que se hidraten.
- Distribuir en bandejasl, con lavado y escurrido.
- Cubrir las bandejas con una tela y colocarla en un sitio oscuro y ventilado las
Primeras 72 horas.
- Lavado y escurrido dos o tres veces al día.
Descripción de los tratamientos
Tratamiento I. Según procedimiento descrito anteriormente
Tratamiento II. Se le denominó "combinado" se realizó idéntico al primer tratamiento hasta el cuarto día. Al quinto día hasta el noveno se comenzó a añadir agua sin cubrir la semilla luego del lavado y escurrido con cambio tres veces al día.
Tratamiento III. Se le denominó "sin combinar" se realizó idéntico al primer tratamiento hasta las 24 horas, luego se le añadió agua sin cubrir la semilla tres veces al día y luego lavado y escurrido.
Materia Seca. Las muestras de hidroforraje se secaron en estufa durante 72 horas para la determinación de materia seca.
Diseño y análisis estadístico
Se realizó un diseño Unifactorial con tres tratamientos y seis réplicas, para un total de 18 bandejas, de cada una de ellas tomaron 50 muestras, se realizó un análisis de varianza simple para la talla o altura alcanzada por tratamiento.
Experimento II. Germinación de semillas de maíz de la variedad Tayuyo utilizando tres tipos de bandejas (Cartón cerificado, madera y vidrio), con la inclusión de materia orgánica de excreta bovina.
El experimento se llevó a cabo quince días después del anterior, con una duración de siete días. Los pasos fueron los descritos para el primer experimento en su tratamiento I, la densidad igual, la materia orgánica se le incluyó después de la imbibición a razón de 3 / 4 Kg por Kg de maíz a germinar, con 12 horas de hidratación en vez de 24 horas.
Tratamientos:
I Germinación en bandejas de cartón cerificado (T I)
II Germinación en bandejas de madera (T II)
III Germinación en bandejas de cristal (T III)
El diseño y análisis estadístico fueron iguales, aunque con siete réplicas por tratamiento, se tomaron cinco muestras por réplicas, tomadas en cinco puntos (35 por tratamiento), para evaluar la talla alcanzada.
Experimento I
La germinación de las semillas en este primer experimento con maíz fue en el tratamiento I (T I) de un 89 %, 90 % en el tratamiento II (T II) y solo un 52 % el tratamiento III (T III). Estos resultados están en correspondencia con la prueba de pregerminación previas al experimento para los tratamientos I y II no así para el III. Como las plántulas de maíz emergen entre el tercer y cuarto día, la presencia de agua en T III desde las 24 horas debió de haber influido en estos resultados.
En cuanto a la talla hasta los nueve días tabla I, se observa que hubo diferencia significativa a p < 0.02 y se puede reflejar en la gráfica siguiente:
Gráfica I Resultados de los Tratamientos
Tabla I Comportamiento en la talla de los tres métodos de germinado de maíz
Tratamiento | Media (Talla) | Error Estándar |
T I – normal | 10.46 c | 1.14 |
T II – combinado | 17.18 a | |
T III – sin combinar | 13.11 b |
a,b,c medias con diferentes subíndices difieren significativamente a p < 0.02.
Se aprecia que el método combinado (T II) es superior a T I y T III a p< 0,02 y que T III lo es frente al T I, en este último caso pudo deberse a una menor densidad de población debido a la pobre germinación (52 %).
La mayor talla en T II se reflejó en que se obtuviera un 33,5 % más de materia seca respecto a T I (Método básico propuesto por Carrillo y col. 2002) y un 30 % más que T III.
El exceso de agua puede ser tan pernicioso para la semilla como la carencia. Si el nivel de agua llega a excluir o restringir la penetración de oxigeno a la semilla (Elena 2002). En este caso a T II se le añadió agua sin cubrir la semilla a partir del quinto día, por tanto se le permitió que penetrara oxigeno a la plántula.
La germinación se retarda o no ocurre por esta causa en un gran número de especies, en otras no se han observado daños. Se ha afirmado que la germinación de semillas de arroz se puede acelerar por inmersión, por el contrario, la inmersión de semillas de frijol por periodos relativamente cortos puede causar daños reversos (Lovelle y col. 1994).
Por tanto todo parece indicar que el maíz admite ciertas cantidades de agua una vez emergida la plántula. De ahí que surgiera la interrogante de cómo se comportaría éste, germinado en bandejas que retuvieran una mayor humedad, con la inclusión de excreta bovina a fin de retener mas humedad por esta vía, por lo que se procedió a la realización del experimento II.
Experimento II
Al mantener mayor grado de humedad luego de la imbibición por la presencia de materia orgánica bovina y por las características del material de las bandejas, como las de madera y las de cartón, sin haber surgido las plántulas, deben de afectar la germinación. Esto fue corroborado con este experimento ya que en las bandejas de madera solo germinó el 58,9 % en las de cartón 78,82 y en las que no absorben agua, o sea la de cristal 96,3 %, esto se tradujo en un 37,4 y 17,48 % menos de materia seca respectivamente que en las de cristal. Sin embargo la talla fue superior en las bandejas de cartón (tabla 2) con diferencias muy altamente significativa frente a las bandejas de madera e incluso de vidrio; con mayor densidad de semillas germinadas que en las de madera y por tanto mayor espacio vital para el crecimiento, no así con las de vidrio.
Tabla 2 Comportamiento de la altura en los germinados de maíz por efecto de los
tratamientos aplicados hasta los siete días
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I Bandejas de cartón 19,93 a
II Bandejas de madera 16,48 bc 1,36
III Bandejas de cristal 15,65 c
Superíndices diferentes en una misma columna denotan diferencias
Altamente significativas a P < 0,000114
Una reflexión acerca de ambos experimentos conduce a lo siguiente. En el experimento I fue mejor el tratamiento en el que se le añadió agua al quinto día sin que cubriera la semilla en bandejas de cristal, con una buena germinación probablemente por una mayor humedad, ya que los espacios interiores de las semillas seguramente ya estaban saturados de agua además de la empleada en las reacciones químicas producto de la imbibición y los lavados y escurridos de los primeros días; en el experimento II, con bandejas de cartón se afectó la germinación por la presencia de humedad desde la imbibición, probablemente debido a la retención de agua de las bandejas luego del lavado y escurrido y la presencia de materia orgánica; pero las plántulas que emergieron, dada la mayor humedad crecieron mas, de ahí que se alcanzara mayor talla.
Por tanto, cuando no se planee añadir sustrato en la producción de hidroforraje, la variante de humedecer al quinto día para el maíz, en bandejas que no absorban humedad debe ser la mejor opción. Si se le va a añadir sustrato, entonces parece ser económico que el proceso tecnológico se lleve a cabo hasta el cuarto día en bandejas de cristal u otro material no absorbente preferiblemente aforado, y pasarlas al quinto día para bandejas de cartón cerificado. Lamolina (2002) reporta que… trabajando con Almácigo aplica solución nutritiva después de haber germinado las semillas, cuando las plantas tienen entre 5 a 7 días (antes de esto se riega sólo con agua). La baja germinación presentada en los dos experimentos en los tratamientos con exceso de humedad desde la imbibición pudo provocar que las enzimas producidas por hongos atacaran los carbohidratos, grasas y proteínas del grano y deteriorar la calidad y a la vez incrementar la acidez, provocando una disminución en la germinación (Ramírez 1987).
En todos los casos se practicó el lavado y escurrido, incluso en las bandejas perforadas y en el tratamiento que se le agregó agua al quinto día. Sin embargo, cuando se utiliza sustrato es necesario que las bandejas estén perforadas para evitar el encharcamiento (Roberta, 1992; Cisneros y col. 1998; Ruesga, 1999).
Aunque no se calculó el incremento en base húmeda del hidroforraje con respecto a las semillas iniciales, las tallas alcanzadas de 17.18 cm y 19.93 (de la planta, tabla 1 y 2) pueden dar una idea acerca del rendimiento. Cisneros y col. (2003) además del autor germinaron semillas de maíz hasta los 15 días en bandejas de Zinc galvanizado y se obtuvo por cada gramo de maíz 6.49 g con agua sola y 22.49 g con sustrato de materia orgánica bovina.
La producción de hidroforraje en hidroponía consiste, básicamente, en germinar gramíneas (cereales) durante un periodo de 6 a 10 días, ya sea sin o bajo control de temperatura, humedad relativa, luz y ventilación, como suele hacerse en condiciones rústicas por el pequeño productor. Lo esencial es el control que se ejerce sobre el agua y los nutrientes. La planta, durante este periodo, multiplican de 5 a 10 veces el peso de las semillas, alcanzan una altura de 20 a 25 cm. , Con un consumo de fertilizantes mínimo y un gasto de 1 a 2 litros de agua por Kg de forraje verde producido (bentley, 1959, Hoag Ranch, 1973, Harris, 1973, Douglas, 1976 y Departamento de Zonas áridas, UACH, 1978).
1 La producción de hidroforrajes de maíz de la variedad Tuzón Blanco hasta los nueve días, embebida en agua 24 horas, con lavado y escurrido tres veces al día y en bandejas de cristal, alcanza sus mejores rendimientos cuando luego del escurrido se le añade agua sin cubrir la semilla al quinto día, lográndose un 30 % mas de materia seca y mayor altura que el método sin añadir agua luego del escurrido.
2 Cuando se le añade materia orgánica de excreta bovina a los germinados de maíz de la variedad Tayuyo, luego de la imbibición y lavados y escurridos tres veces al día, con las bandejas de cartón cerificadas y perforadas se alcanza mejor talla que en las de madera y las de vidrio, pero se deprime un poco la germinación.
Cuando el productor no disponga de las bandejas convencionales que se venden en el comercio para la producción de hidroforrajes de maíz, ya sea por escasos recursos o porque estén muy caras, puede optar por el uso de bandejas de cartón cerificado (preferiblemente de 70 * 30 * 3 cm de largo, ancho y altura), combinándolas con bandejas de vidrio para los primeros cuatro días. Puede utilizar también bandejas de placas de rayos x (Foto de la página 1 y anexo al final); a las cuales se hará referencia en otro reporte.
Bentley, M. 1959. Comercial hydroponics. Facts and figures. Ed. Bendon Books.
Juhannesburg. South Africa. 750 p.
Carrillo, Olimpia. Claudia, Zaldivar; Marìa. Lantero; Angela. Leyva; Mirian Carriòn
2002: Los vegetales en la nutrición humana. Editorial política. La Habana,
Cuba. 47- 48 pp.
Cisneros, M. R. López, R. Rodríguez, J. Ortiz. 2003. Evaluación de tres
Variedades de maíz para la producción de forraje de alto valor nutritivo. Evento
International Universidad 2004. Memorias. Universidad de Granma. Cuba.
Eghball. B. And J. Power. 1999: Beet cattle feelat manure management J. soil land
water Cons. 49:113 – 122 pp.
Elena, 2002: /www.lanolina.edu.pe/FACULTAD/Agronomia/horticultura/propagación/reprodsexu
al/elena.doc.
Lovelle, P. M. Dongerfiel; C. Frangoso; D. Hernandez y B, Paeshansi. 1994: The
Relationship between soil macro fauna and tropical soil fertility. In: the
Biological management of tropical soil fertility. Eds PI. Woomer and M.J. swift.
SBFA wiley – soice publication. 137 pp.
Sánchez del C. y E. Escalante, R. 1988. Un sistema de producción de plantas.
Hidroponía. Principios y Métodos de Cultivo. Tercera ED. PATUACH. México.
194 P.
Vázquez, L. 1986. Producción de hidroforraje. Conferencia Internacional. México.
ANEXO:
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Autor:
M.Sc. Juan Alejandro Ortiz Varona
Dr.C. Mario V. Cisneros López*
Dr.C. Victor Sotto Aguero*
Dr.C Fernando García Amarelle*
*Facultad de Medicina Veterinaria. Universidad de Granma