La germinación, el vigor y los componentes clave de las semillas de Maíz.
La germinación de la semilla se define como la serie de procesos metabólicos y morfogenéticos, que transforman el embrión en una plántula que se puede convertir en una planta adulta (Rosental et al., 2014).
El proceso de germinación comprende las etapas de activación del metabolismo, incremento de la respiración, degradación de tejidos de reserva y asimilación, crecimiento del embrión, imbibición, elongación de células y emergencia de la radícula (López, 2005).
Una buena germinación depende de la viabilidad de la semilla, la cual es influenciada por el genotipo, la edad, el daño por enfermedad e insectos, el daño físico, el manejo post-cosecha, la trilla y las condiciones de cosecha y almacenamiento. La germinación es un proceso que comienza con la imbibición de agua por la semilla y termina con la emergencia de la radícula (Paul, 1990).
El vigor es la sumatoria de aquellas propiedades de las semillas que determinan el nivel de actividad y la respuesta durante la germinación y emergencia de la plántula (Navarro et al., 2015).
Tanto la germinación como el vigor en las semillas de maíz es altamente importante ya que de ello depende la calidad del cultivo en las etapas iniciales y da paso a generar un buen rendimiento. Para comprender la germinación y el vigor de las semillas y plántulas de maíz es necesario conocer un poco sobre la estructura de dichas semillas, sus diferencias y su componente de reserva principal: el almidón.
El almidón es la reserva energética de las células (Nelson, Cuchillo y Lehninger, 2005). Es un (carbohidrato) de reserva, sintetizado y almacenado como fuente de energía en plantas superiores; además, después de la celulosa es el segundo hidrato de carbono más abundante en la biosfera (Buléon A, Colonna y Ball S., 1998). En el almidón se encuentran juntos dos polisacáridos: la amilosa y la amilopectina (Nelson, Cuchillo y Lehninger, 2005).
Las diferencias estructurales de mayor importancia en la semilla son: tamaño, forma y tipo de endospermo, el cual es el mayor componente de la semilla con aproximadamente el 82%, seguido del germen, 12%, pericarpio, 5%, y pedicelo, 1% (FAO, 1993).
En cuanto al endospermo, la proporción típica de amilosa y amilopectina en maíz es 1:3; sin embargo, se ha sugerido que la dureza del endospermo difiere de acuerdo con la composición de los gránulos de almidón, encontrándose mayor contenido de amilosa y menor de amilopectina a medida que el endospermo es más córneo (Dombrink–Kurtzman y Knutson, 1997).
Con respecto a la cantidad total de almidón en la semilla, el endospermo aporta en promedio 87%; además, contiene diversos tipos de proteínas: albúminas, globulinas, prolaminas (zeinas) y gluteinas, así como cantidades menores de aceites, cenizas y azúcares (FAO, 1993). En el endospermo córneo los gránulos de almidón adquieren estructura poligonal y están fuertemente empaquetados por una matriz de proteínas (Robutti et al., 1973), siendo las delta–zeinas las más superficiales, sin espacios de aire entre los gránulos, mientras que en el harinoso están débilmente empaquetados, son casi redondos y están asociados con capas delgadas de proteínas y muchos espacios de aire entre los gránulos (Mu–Forster y Wasseman, 1998).
El embrión posee sustancias promotoras (fitohormonas) del crecimiento, principalmente giberelinas, sin embargo, estas realizan su fusión de activación solo hasta después de que las sustancias inhibidoras (Ácido Abscísico) que mantienen a la semilla en letargo son degradadas con la imbibición.
¿Cómo ayuda el Ácido Giberélico a la germinación de semillas de maíz?
El ácido giberélico del embrión actúa sobre la capa de aleurona donde se activa la enzima amilasa que inicia la degradación de sustancias de reserva contenidas en el endospermo, perispermo y cotiledones. De la digestión de tejidos de reserva son liberados diversos compuestos para ser reutilizados en múltiples procesos de síntesis. Moléculas complejas como son: celulosas, emicelulosas, almidones, amilopectinas, lípidos, ligninas, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas y hormonas, son degradadas a moléculas simples por enzimas específicas (López, 2005)
Tratamiento a semillas con Ácido Giberélico
Diversos investigadores han reportado que el ácido giberélico a concentraciones de 500 a 1000ppm como tratamiento a semillas de maíz promueve la rápida germinación de semillas, la rápida emergencia y mayor vigor en las primeras etapas de desarrollo de las plántulas.
En Grupo Fagro, hemos desarrollado el producto Impulssor Vegetal, un material a base de bioestimulantes y Ácido Giberélico altamente Bioactivo que activa la producción de amilasa en la semilla, misma que inicia la degradación de la capa de aleurona y la digestión del almidón del endospermo, en carbohidratos más simples, que son el alimento del embrión y la plántula en sus primeras etapas.
Impulssor Vegetal puede utilizarse a dosis de 100 a 150mL/70 mil semillas de maíz previo a la siembra.
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA.
Buléon A, Colonna P, Planchot V y Ball S. 1998. Starch granules: structure and biosynthesis. Int J Biolog Macromol 23:85-112.
Dombrink–Kurtzman, M. A. and Knutson, C. A. 1997. A study of maize endosperm hardness in relation to amylose content and susceptibility to damage. Cereal Chem. 74:776–780.
López, R.G.F. (2005). Ecofisiología de árboles. Universidad Autónoma Chapingo. pp. 218-221.
Mu–Forster, C. and Wasseman, B. P. 1998. Surface localization of zein storage proteins in starch granules from maize endosperm. Proteolytic removal of thermolysin and in vitro cross–linking of granule–associated polypeptides. Plant Physiol. 116:1563–1571.
Navarro, M., G. Febles, and R.S. Herrera. 2015. Vigor: essential element for seed quality. Cuban J. Agric. Sci. 49 (4):447-458.
Nelson, D. L., Cuchillo Foix, C. M., Lehninger, A. L., & Cox, M. M. (2005). Lehninger: Principios de Bioquímica (4a. ed.). Barcelona: Omega.
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). 1993. El maíz en la nutrición humana. Colección FAO: Alimentación y Nutrición. No. 25. Roma, Italia. 160 p.
Paul, C. L. 1990. Agronomía del sorgo. ICRISAT. Impreso en el Centra de Tecnología Agrícola (CENTA), El Salvador, C. A. pp. 17-32.
Robutti, J. L.; Hosene, R. C. and Deyoe, C. W. 1973. Modified opaque–2 corn endosperms. I. Protein distribution and amino acid composition. Cereal Science Today 9:303.
Rosental, L., H. Nonogaki, and A. Fait. 2014. Activation and regulation of primary metabolism during seed germination. Seed Science Research 24(1):1-15.