Caracterizacón de la calidad de lotes de maíz (Zea mays L.) para su uso como simiente a través de ensayos fisiológicos y químicos

Abstract

La demanda mundial de maíz ha sufrido un incremento en los últimos años debido al crecimiento de las economías, los mercados de materias primas, la demanda de biocombustibles, el aumento de la población y los mejores niveles de vida, entre otros, que está superando la producción. Como consecuencia se estima que en Argentina el área sembrada para las próximas campañas seguirá en aumento y esto originará una mayor demanda de semillas de calidad para la siembra. La utilización de semillas de calidad es fundamental para la implantación y establecimiento del nuevo cultivo tendiente a lograr una producción sustentable. Es necesario determinar cuál es la calidad de la semilla a través de la medición de los distintos atributos que la describen. Entre los atributos se mencionan la viabilidad, germinación, vigor, nivel de daño mecánico, contenido de humedad y peso de mil cariopses, entre otros. El objetivo del trabajo de investigación fue desarrollar y evaluar ensayos de vigor de referencia en laboratorio que sean rápidos, sencillos y económicos y que permitan establecer niveles de calidad de los lotes de cariopses de maíz. El trabajo se llevó a cabo en la Estación Experimental Agropecuaria Oliveros del INTA, ubicada en la Provincia de Santa Fe, a 32º 33´ Latitud Sur, 60º 51´ Longitud Oeste y a 27 metros sobre el nivel del mar. Se trabajó con seis lotes de híbridos comerciales de maíz de diferente ciclo, tipo y forma de grano aportados por la empresa Nidera. Los híbridos utilizados fueron AX 820; AX 882; AX 886; AX 892; AX 894 y AX 1013 que se denominaron de L1 a L6 respectivamente. Se realizó la caracterización de calidad inicial en base a la medición de los siguientes atributos: contenido de Humedad (CH), Peso de mil cariopses, Identificación de daños mecánicos por Verde rápido (PVR), Germinación estándar (PGE), Conteo anticipado (CA), Primer conteo (PC), Viabilidad por la Prueba Topográfica por tetrazolio (PTTZ), Tetrazolio de aleurona (PTZA), Conductividad eléctrica de semillas individuales (CESI) y Emergencia a campo (EC) en condiciones favorables y no favorables. Se determinó el vigor de los lotes a través de las pruebas de Germinación en frío (PGF), Inmersión en agua corriente (PIA), Envejecimiento acelerado (PEA), Frío modificada (PFM) y Frío saturada (PFS). Se analizó la utilización de diferentes combinaciones de temperaturas y tiempos de estrés como así también la realización de recuentos de plántulas anticipados. Se estudiaron los posibles cambios ocurridos en la composición química de los cariopses de maíz de los lotes de híbridos AX 886 y AX 882, luego de someterlos a estrés provocado por PEA, PIA, PFM y PFS. Se realizaron los análisis químicos de determinación de Cenizas totales, Humedad, Materia seca, Proteínas, Lípidos, Fibras totales y Extractivos no nitrogenados. Los xxii datos se analizaron a través de ANAVA, correlación de Pearson y estudio de Componentes principales. La medición de los atributos de la calidad por las distintas pruebas ensayadas permitió describir y clasificar a los lotes según sus niveles de viabilidad, germinación y vigor. La prueba de CA resultó ser una herramienta útil para informar sobre la velocidad de germinación de los destinos lotes y adelantar resultados para su calificación. La PGE no mostró correlación significativa con la emergencia a campo en ambas condiciones de siembra. Las PTTZ y PTZA mostraron tener correlación significativa con la emergencia de campo en condiciones favorables y no favorables mientras que la CESI solo la tuvo en condiciones favorables. La realización de recuentos de plántulas anticipados en las pruebas de PEA, PFM y PFS resultó ser una alternativa para adelantar los resultados de las pruebas. La PIA a 23 °C por 48 h y la CESI separaron a los lotes de maíz en estudio en el mayor número de niveles de vigor (cinco y cuatro respectivamente), mientras que la PFS los separó en el menor número de niveles de vigor (dos). La PEA conducida a 45°C por 72 h logró una mejor expresión de la calidad fisiológica los que la PEA a 41 °C. La PFM a 5 ºC fue más eficiente para identificar las diferencias en calidad de los lotes en estudio frente al estrés de frío. No fue posible seleccionar una sola prueba que reúna todas las características favorables de rapidez, sencillez, economía, objetividad de resultados y la separación en la mayor cantidad de niveles de calidad. Por el contrario, un conjunto de pruebas surgieron como las mejores, se enumeran la CESI, la PIA a 23 °C por 48 h, la PGE, el CA, el PC y la PEA. Entre ellas las PIAs y la CESI mostraron ser promisorias nuevas herramientas para la evaluación de calidad fisiológica de maíz. El estrés provocado por las pruebas de vigor PEA, PFM, PFS y PIA sobre los cariopses de los lotes de híbridos de maíz AX 886 y AX 882, produjo cambios significativos en algunos componentes evaluados por el análisis químico proximal. No obstante ello, se requiere futuras investigaciones que avalen la real incidencia del estrés sobre los componentes del análisis sumario.

The world corn demand has suffered an increase during last years as a consequence of economies, commodities market, biodiesel demand, population growth and better life standard, among others, and all these are overcoming corn production. As a result of these factors it is estimated that in Argentina the growing area will be greater and the demand for quality seeds for sowing will increase. The use of quality seeds is of fundamental importance for crop establishment in order to achieved a sustainable production. It is necessary to detemine the seed quality through the assessment of the different atributes that is composed. Within that atributes are mentioned its viability, germination, vigour, level of mechanical damage, humidity content and 1000 seed weight among others. The objective was to develop and evaluate trials of vigor of reference in laboratory that are quick, simple and economical and that allow to establish levels of quality of the batches of corn caryopsis. The work was carried out at the EEA Oliveros of INTA, Santa Fe, 32º 33´South Latitude, 60º 51´ West Longitude and 27 meters over the sea level. Argentina. We used six commercial hybrids seed lots of Nidera. The employed hybrids were: AX 820; AX 882; AX 886; AX 892; AX 894 and AX 1013 and were named L1 to L6 respectively. The initial quality characterization was done over the following attributes : Humidity content (CH), Weight of 1000 caryopsis, Identification of mechanical damage by Fast green (PVR), Standard germination (PGE), Early count (CA), First count (PC), Viability by topographic tetrazolium test (PTTZ), Tetrazolium aleurone (PTZA), Electrical conductivity of individual seeds (CESI) and Field emergency (EC) in favorable and unfavorable conditions. The vigor was determined by Cold germination (PGF), Water immersion (PIA), Accelerated aging (PEA), Cold modified test (PFM) and Cold saturated test (PFS). Combinations of temperatures and times of stress were used and advance seedlings counts were performed also. We studied the changes in the chemical composition of the hybrids lots AX886 and AX 882, after subjecting them to stress caused by PEA, PIA, PFM, and PFS. There were determined the Total ash, Moisture, Dry matter, Protein, Lipids, Total fibers and Not nitrogen extractives. We used a DCA, analysis of ANOVA and Pearson correlation study of main components. Various tests employed allowed to describe and classified hybrids lots according to their level of viability, germination and vigor. CA was useful to xxiv inform about the speed of germination of hybrids lots and to advance results. The PGE did not correlate significatively with the field emergence in both sowing conditions. The PTTZ, PTZA showed a significative correlation with the field emergence in favorable and unfavorable conditions while the CESI gives correlation in favourable conditions only. Advance seedlings counts in PEA, PFM and PFS were an interesting option for anticipate tests results. The PIA at 23°C-48 h and the CESI separated the corn hybrids lots in study in greater number of levels of vigor (five and four respectively), while the PFS separated them in the fewer levels of vigor (two). The PEA led to 45°C-72 h achieved a better expression of the physiological quality than the PEA at 41°C. The PFM at 5°C was more efficient to identify differences in quality of the hybrids lots in study of cold stress. It was not possible to select an only one test with the characteristic of speed, ease to perform, cheap, objective and useful to separate the higher number of quality levels. On the other hand tests of CESI, PIA 23°C-48 h, PGE, AC, PC and PEA showed to be the best. Among them, the PIAs and CESI showed to be promissory as new tools for the physiological quality assessment of corn seed. The stress caused by the PEA, PFM, PFS and PIA on the caryopsis of AX 886 and AX 882 corn hybrids, produced significant changes in some components of the summary chemical analysis. However, this requires specific research on the relationship of certain components of the summary analysis and its real impact on quality control tests.