1. Introducción
2. Definición de tratamiento de semillas
3. Objetivos del tratamiento de semillas
4. Tipos de tratamientos de semillas
4.1. Tratamientos de aplicación externa
4.1.1 Tratamientos de recubrimiento
4.1.2 Tratamientos fitosanitarios
4.2. Tratamientos que afectan al metabolismo
4.2.1 De rotura de latencia
5. Legislación fitosanitaria en las semillas
6. Bibliografía
1. Introducción
En la época de los Egipcios y Romanos, ya existían los tratamientos para semillas que se realizaban con extractos de plantas, como la savia de cebolla o extractos de ciprés, y que cumplían la función de desinfectar y proteger las semillas de los cereales, de los animales. Posteriormente, en los siglos XVII y XVIII se comenzaron a utilizar productos cúpricos, mercurio y arsénico para el tratamiento de semillas, pero con el mismo fin que en épocas pasadas. No fue hasta los años 90 que, con el desarrollo del primer fungicida sistémico, la industria de las semillas cambió su perspectiva de los tratamientos hacia productos más específicos y con menor impacto en el ambiente y en los usuarios. En la actualidad, el tratamiento de semillas se realiza con el fin de que la semillas estén libres de patógenos, así como de que estén protegidas durante las fases de germinación, emergencia y posterior crecimiento de la plántula en campo. Pero también se persigue disminuir los tratamientos en campo, para reducir el impacto medioambiental y el uso de productos químicos.
2. Definición de tratamiento de semillas
El tratamiento de semillas se define como la aplicación de productos químicos u organismos biológicos que se realizan a las semillas, para el control de patógenos o para otros fines.
Las semillas tratadas sólo se emplean para la agricultura y nunca para consumo humano o animal.
3. Objetivos del tratamiento de semillas
En la agricultura, el tratamiento de semillas persigue diferentes objetivos:
1) Acondicionar las semillas. Los tratamientos de acondicionado que se realizan persiguen limpiar, purificar o seleccionar las semillas.
2) Proteger las semillas. Los tratamientos protectores persiguen realizar una protección sanitaria de las semillas frente a los diferentes patógenos como son los hongos, bacterias o virus.
3) Mejorar las semillas. Los tratamientos de mejora persiguen mejorar la higiene y las propiedades mecánicas de las semillas, así como el aumento del vigor, de la tolerancia al estrés o el incremento y sincronización de la germinación, donde se incluye la aplicación de sustancias activas reguladoras del crecimiento entre otras técnicas.
4) Facilitar su manejo. Con técnicas de peletización o recubrimiento de semillas se incrementa el peso de las semillas para facilitar su manejo en los semilleros o el campo. Aunque el revestimiento de las semillas también puede servir para aplicar fungicidas, insecticidas, bactericidas, herbicidas, rodenticidas o para nutrientes.
5) Eliminación de la latencia fisiológica o morfofisiología de las semillas. El empleo de técnicas como la estratificación, escarificación mecánica, hidratación-deshidratación (HD) o la aplicación de hormonas con el fin de eliminar compuestos inhibidores hidrosolubles de la germinación.
4. Tipos de tratamientos de semillas
Una clasificación de los tratamientos de semillas sencilla y práctica fue propuesta por Ponnusamy y Ramanadame en el 2006, donde diferencian dos categorías en los tratamientos de semillas:
4.1 Los tratamientos de aplicación externa a las semillas
-Los tratamientos de recubrimiento
-Los tratamientos fitosanitarios (fungicidas, insecticidas, bactericidas, etc.)
-La inoculación de microorganismos (bacterias simbiontes fijadoras de nitrógeno, micorrizas, etc.)
4.2 Los tratamientos que afectan al metabolismo de las semillas
- Los tratamientos de escarificación (fría, caliente y fría/caliente)
- Los tratamientos acondicionadores/revigorizadores (hidratación parcial, o infiltración de sustancias útiles para la germinación)
Las dos categorías de tratamientos que sugieren estos autores van dirigidos a mejorar la germinación de las semillas, así como influir de forma positiva en el establecimiento y evolución posterior de la planta, por lo que, ambas podrían agruparse como tratamientos pre-acondicionadores de las semillas, como propusieron Heydecker y Khan en los años 70.
La decisión de tratar o no a las semillas antes de la siembra o el almacenado dependerá de la especie, procedencia, de las condiciones del vivero y de la duración o condiciones de almacenamiento.
Entre los tratamientos existentes para las semillas, destacar los tratamientos que se realizan para el recubrimiento de las semillas, así como los tratamientos fitosanitarios y los de interrupción de la latencia.
4.1 Tratamientos de aplicación externa a las semillas
4.1.1 Tratamientos de recubrimiento
Entre los tratamientos de aplicación externa, los tratamientos de recubrimiento de la semilla persiguen proteger a la semilla de enfermedades, plagas, condiciones adversas, mejorar su uniformidad o facilitar su manejo en el campo o vivero. En estos tratamientos se impregna la superficie de la semilla con un material inerte “adhesivo”, al que pueden añadirse diferentes productos como:
-Fertilizantes para nutrir a las plántulas recién emergidas
-Reguladores del crecimiento para favorecer el enraizamiento o acelerar la nascencia
-Fungicidas, insecticidas o rodenticidas para el control de patógenos y roedores
-Aumento del tamaño y peso para facilitar su manejo en la siembra
-Incorporar sustancias de color vivo para hacer a las semillas más visibles y así facilitar la uniformidad en la siembra
-Protección a la desecación excesiva con la incorporación de anti-deshidratantes como el alginato
El revestimiento de las semillas se realiza fundamentalmente cuando se va a efectuar una siembra directa o una siembra aérea. Los adhesivos que se suele utilizar son emulsiones de látex, metilcelulosa o hidrol.
4.1.2 Tratamientos Fitosanitarios
En los tratamientos que se realizan para el control de patógenos es importante tener en cuenta si los patógenos afectan a la semilla de forma externa, es decir, que afectan al endospermo o cubierta de la semilla, los cuales son fácilmente eliminables, o si afectan al interior o al embrión de la semilla, los cuales son difícilmente eliminables, y que pueden transmitirse de una forma más eficiente a nuevas áreas de infección.
De forma general, podemos diferenciar entre tratamientos que previenen la enfermedad o plaga y los tratamientos que los erradican.
Los tratamientos preventivos sirven para proteger a las semillas de los ataques de los patógenos o plagas del suelo de forma general, pero no para evitar la transmisión de estos por la semilla. Sin embargo, los tratamientos de erradicación son más específicos para la eliminación de un patógeno o plaga, tanto de la semilla como del suelo, pero no de forma completa, aunque si para mantener la infección en niveles que no causen daños de importancia económica.
Los tratamientos de erradicación de enfermedades y plagas son fáciles, baratos e inocuos para el ambiente y muy útiles cuando la semilla es la principal fuente de transmisión de la enfermedad o plaga (Maude, 1985). Entre los tratamientos de erradicación podemos distinguir tres tipos: los físicos, los biológicos y los químicos.
4.1.2.1 Tratamientos físicos para el control de patógenos
Dentro de los tratamientosfísicos se encuentran los que destruyen el patógeno o plaga mediante el empleo de un agente físico (calor o radiación) (Toms, 1983).
El tratamiento con calor mediante agua caliente ha sido el principal método empleado para eliminar bacterias transmitidas por las semillas, como Xanthomonas sp. en Brasisas. Pero también ha sido empleado de forma satisfactoria para eliminar hongos, como Phytophthora infestans en tubérculos de patata o Alternaria sp. en Brasicas. Es un método barato de aplicar, pero con el inconveniente de que permite tratar pequeñas cantidades de semillas, debido a la necesidad de elevar la temperatura de las semillas de una forma muy rápida y, además, reduce considerablemente la germinación de las semillas especialmente las más viejas.
Otro tratamiento por calor que se utiliza para el tratamiento de semillas es el empleo de vapor y aire. Con este método se consiguen temperaturas de hasta 57 οC que aplicado durante media hora resulta muy efectivo para la eliminación de patógenos y plagas del interior de las semillas pequeñas, pero no para semillas de gran tamaño. También, como en el caso anterior, la eficiencia de este método está limitado por la cantidad de semillas que se pueden tratar y por los posibles daños que origina en el poder germinativo de estas.
El empleo del calor como agente físico para la eliminación de patógenos del interior de las semillas está directamente relacionado con la diferencia entre los puntos letales del patógeno y los puntos letales de la semilla, que a su vez están relacionados con diferentes factores como:
Uno de los tratamientos alternativos a los tratamientos térmicos que existen hoy día es el tratamiento por radiación por microondas (1420 W o 2450 MHZ). La irradiación de semillas con microondas provoca una menor viabilidad de las esporas unicelulares de hongos, así como de las esporas de un color oscuro. Sin embargo, en esporas multicelulares o de color claro este método es menos efectivo. También las microondas pueden emplearse para estimular la germinación de semillas de distintas variedades de plantas, como es el caso de la Acacia Longifolia para regenerar zonas dañadas por actividades industriales, en Australia, o para reducir el deterioro del almacenamiento de semillas de algodón, o para conseguir mejorar la productividad y calidad de los aceites de las semillas de colza o girasol.
4.1.2.2 Tratamientos Biológicos para el control de patógenos
Los tratamientos biológicos de semillas consisten en la aplicación de microrganismo antagonistas a las semillas para proteger a las semillas sanas de los posibles patógenos que puedan dañarlas en el suelo o en el sustrato de siembra. Pero su control está limitado cuando se aplican a lotes de semillas ya infectadas, especialmente en aquellos que el patógeno está localizado internamente. Uno de los antagonistas que más se emplea en los tratamientos de semillas es Trichoderma sp., puesto que es un microorganismo que puede actuar compitiendo, micoparasitando o por antibiosis con el patógeno.
Otros microorganismos que se utilizan para el tratamiento biológico de semillas son Agrobacterium radiobacter para el control de las agallas del cuello, Bacillus subtilis o Streptomyces griseoviridis para el control de Fusarium sp., Alternaria sp. y Phomopsis sp. (Tomlin, 1997).
4.1.2.3 Tratamientos químicos para el control de patógenos
Los tratamientos químicos de semillas son los métodos más usados y efectivos que se utilizan hoy en día para controlar patógenos, debido a que tienen la capacidad de penetraren los tejidos internos de la semilla y eliminar el patógeno sin provocar fitotoxicidad. Además, son baratos porque la materia activa que se aplica es dosis más bajas que si se aplicara al cultivo en el campo. Se pueden distinguir los tratamientos desinfectantes y los fumigantes.
Los tratamientos desinfectantes pueden clasificarse de dos formas, según la forma de aplicación o según el organismo que controla.
Según la forma de aplicación podemos distinguir:
-Tratamiento de inmersión en suspensión acuosa o solvente orgánico: Se sumerge la semilla en una suspensión acuosa o solvente orgánico volátil, donde esta disuelta la materia activa a tratar durante un período de tiempo determinado, que dependerá del tipo de semilla o materia activa utilizada.
-Tratamiento en seco: Se aplica directamente sobre la semilla el producto en polvo.
-Tratamiento en pasta acuosa o slurry: Para la aplicación de productos formulados como polvos mojables o solubles.
-Tratamiento de revestimiento en película: Se reviste la semilla con una capa delgada del producto para formar una pequeña esfera.
-Nebulización: Se aplica el tratamiento en forma de pequeñas gotas mediante nebulizadores.
Según el organismo que controla podemos distinguir:
-Tratamientos insecticidas: Se emplean para prevenir o erradicar los insectos plaga de las semillas. Entre los preventivos se encuentran los insecticidas organofosforados (Clorpirifos, Malatión o Pirimifos Metil) o los piretroides (Deltametrina, Carbosulfán e imidacloprid). Entre los que erradican se encuentra la fosfamina y el bromuro de metilo que ya está en desuso.
-Tratamientos fungicidas: Se emplean para prevenir o reducir las enfermedades provocadas por hongos. Se distinguen los orgánicos no sistémicos, que actúan como fungistáticos (Mancozeb, Captan, Clorotalonilo, etc.), o los sistémicos (Futriafol, Procloraz, Metalaxyl, etc.) que penetran en el interior de la semilla, pero tienen un espectro de acción limitado.
-Tratamientos bactericidas: Se emplean antibióticos obtenidos por fermentación en biorreactores industriales. Los más comunes para su uso agrícola son la Estreptomicica, Terramicina y Kasugamicina obtenidos a partir de varias especies de Streptomyces sp. Su modo de acción es por inhibición de la síntesis de proteínas. La forma que más se emplea para aplicar los bactericidas es por inmersión de las semillas.
4.2 Tratamientos que afectan al metabolismo de las semillas
Uno de los principales tratamientos previos que se realizan a las semillas y que afecta a su metabolismo es el de interrumpir la latencia o acelerar la germinación.
La latencia, dormición o letargo se define como el estado en el cual una semilla viable y madura no germina, aunque las condiciones ambientales le sean favorables. Numerosas semillas presentan un cierto nivel de dormición inmediatamente después de que la planta las disperse, para evitar que germinen sobre la propia planta que las produce y asegurar su dispersión en el ambiente.
Las semillas de muchas especies tienen una cubierta seminal impermeable y dura que impide la absorción de agua y el intercambio de gases con el ambiente, impidiendo la germinación. También la presencia de inhibidores químicos (compuestos fenólicos) en las cubiertas seminales impiden la germinación de las semillas.
Los tratamientos previos para romper la latencia tienen la finalidad de ablandar o abrir la cubierta, para que esta sea permeable, sin dañar el embrión o al endospermo de su interior. La técnica o tratamiento que se emplee para romper esta dormición dependerá del tipo de latencia que presente la semilla.
Entre los tratamientos más frecuentes que se emplean para romper la latencia de semillas podemos citar los siguientes:
4.2.1 Escarificación mecánica. Se realizan pequeñas incisiones, punciones o lijados para eliminar total o parcialmente la cubierta seminal sin dañar el embrión.
4.2.2 Escarificación ácida. Se sumergen las semillas en soluciones de ácidos fuertes (ácido sulfúrico concentrado) durante períodos cortos de tiempo (pocos minutos). Aunque también se puede emplear soluciones diluidas de ácidos durante tiempos de inmersión más prolongados. Tras el tratamiento con el ácido, y antes de la siembra, se debe de lavar con agua las semillas para eliminar los restos del ácido.
4.2.3 Estratificación fría o caliente: Se suele utilizar sustratos como la arena o vermiculita que se mantienen siempre con un elevado contenido en humedad y a bajas temperaturas (0-10οC) o altas temperaturas (22-30οC), durante períodos variables de tiempo, normalmente superiores a un mes. Con esto se consigue que las semillas disminuyan en los tejidos el contenido de ácido abscísico o sustancias inhibitorias de la germinación. Se emplea sobre todo para semillas de especies arbóreas y arbustivas como el acebo, tejo o sabina.
4.2.4 Tratamientos con calor: Se suele utilizar calor seco mediante una estufa que alcanza temperaturas de hasta 100οC a diferentes tiempos de exposición dependiendo de la dureza de la cubierta seminal. También se emplea agua caliente, donde se pueden sumergir las semillas en el agua a temperaturas próximas al punto de ebullición, para después dejar que se enfríen hasta alcanzar la temperatura ambiente.
4.2.5 Lixiviación: Se realiza el lavado de las semillas con agua o sustancias químicas como el etanol, acetona, éter etílico o hipoclorito sódico, para semillas que contienen sustancias inhibidoras de la germinación en sus cubiertas como compuestos fenólicos o ácido abscísico.
4.2.6 Aplicaciones de fitohormonas exógenas: Se sumergen las semillas en soluciones de ácido giberélico a diferentes concentraciones, desde 100 a 500 mg/l, durante 24 horas antes de la siembra. Este tratamiento contrarresta el efecto inhibitorio del ácido abscísico.
5. Legislación fitosanitaria en las semillas
El riesgo de introducción de plagas y enfermedades asociadas a semillas se ha visto incrementado notablemente en los últimos años, debido al acelerado desarrollo de nuevas variedades, por parte de las empresas de semillas, y a la necesidad de intercambio de germoplasma entre diferentes países.
Cuando las semillas son potencialmente transmisoras de plagas o enfermedades cuarentenarias, es decir, son transmisoras de nuevas razas de patógenos que podrían incidir en los programas locales de resistencia genética establecidos para las razas locales de dicho patógeno, se deben adoptar medidas fitosanitarias para minimizar el riesgo de introducción o dispersión de patógenos cuarentenarios por semillas.
Entre las medidas a adoptar para evitar la transmisión de patógenos cuarentenarios por semillas tenemos los siguientes casos:
-Para patógenos que no están presentes en el país de introducción de la semilla, son de alta importancia económica, difíciles de detectar de forma precoz y difíciles de erradicar, las semillas deben de proceder de zonas donde no esté presente dicho patógeno.
-Para patógenos de alta importancia económica, que se pueden detectar sólo durante el período de crecimiento de la semilla y, además, se transmiten en un bajo porcentaje, las semillas deben de proceder de semilleros que son oficialmente inspeccionados durante la época de crecimiento activo de la semilla.
-Para patógenos que son transmitidos en un alto porcentaje por la semilla, los envíos de semillas deben comprobarse que estén libres del patógeno en cuestión, mediante la aplicación de técnicas y análisis de muestreo en un laboratorio, o con un certificado donde se asegure la ausencia de dicho patógeno corroborado mediante una inspección visual, porque es fácilmente detectable en la semilla.
-Para patógenos que son de difícil detección, se transmiten en un bajo porcentaje y tienen facilidad de control por medios químicos o físicos, las semillas deben ser tratadas con tratamientos cuarentenarios.
La ley vigente para semillas y plantas de viveros es la Ley 30/2006, del 26 de julio, de Semillas y Plantas de Vivero y de recursos filogenéticos. Con esta ley se regula las diferentes actividades referidas a las semillas y plantas de vivero, como lo referente a la obtención de semillas, caracterización y evaluación de las variedades vegetales, el Registro de las variedades comerciales, la producción y comercialización, así como lo referente a los recursos filogenéticos para la agricultura y alimentación.
En la actualidad, existe la certificación ESTA (European Seed Treatment Assurance) de la Asociación Europea de Semillas, que es un sistema de certificación del tratamiento de semillas, que garantiza que los tratamientos realizados cumplen con los requisitos definidos por la legislación vigente, de manera que pone a disposición de los agricultores semillas tratadas de la más alta calidad, con técnicas que optimizan los tratamientos para que se ajusten a los sistemas de manejo integrado de patógenos, además de hacer un uso sostenible de los productos fitosanitarios. Esta certificación es auditada por organismos independientes de certificación y contempla actividades que van desde la limpieza hasta el uso posterior que se dé a la semilla tratada.
6. Bibliografía
- Maude, R.B. 1985. Erradicative seed treatment. Seed Sci.& Technol. 11, 907-920.
- Toms, A.M. 1983. New techniques in seed treatment. EPPO Bull. 13 (3) 471-474.
- Tomlin, C.D.S. Eds. 1997. The Pesticide Manual. A World Compendium. Eleventh Edition.
- British Crop Protection Council. United
- Kingdom. 1.606 pp
Autor: Dpto. Agronomía Infoagro
Hay más artículos técnicos de estos sectores: Semillas, Viveros, Industria Auxiliar
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