PRUEBA DE VIGOR Y GERMINACIÓN COMO PARÁMETROS EN LA CALIDAD DE LAS SEMILLAS

SEMILLAS

Las semillas son insumos esenciales para la agricultura, siendo decisivas para lograr altos niveles de productividad y éxito de cualquier cultivo. El consecuente incremento en la demanda de semillas de alta calidad ha llevado a la búsqueda de la mejora técnica de las metodologías de análisis, con el objetivo de incrementar la productividad y asociada a un incremento en la calidad del producto final de la cosecha.

La calidad fisiológica real de una semilla no solo está determinada por su herencia genética, también es una función de las condiciones ambientales de producción y almacenamiento, además de las técnicas de producción, cosecha, secado y procesamiento involucrados. La etapa de máxima calidad se alcanza cuando la semilla alcanza su madurez fisiológica, a lo que le sigue el inicio del proceso de deterioro, el cual continúa mientras las semillas permanecen en el campo hasta el almacenamiento; esto afecta directamente características como vigor y germinación. Además, la determinación del contenido de humedad se considera fundamental en los programas de control de calidad, ya que este índice está directamente relacionado con la calidad fisiológica de las semillas.

El vigor de la semilla se define como la suma de todas las propiedades que determinan el nivel de actividad y desempeño de las semillas o de un lote de semillas en una situación de germinación y emergencia de la plántula, mientras que la germinación es la emergencia y desarrollo de las estructuras esenciales del embrión, lo que demuestra su capacidad para producir una planta normal en condiciones favorables de campo.

DIFERENCIAS ENTRE LAS PRUEBAS DE VIGOR Y LA GERMINACIÓN

La prueba de germinación evalúa el porcentaje de semillas en un lote con capacidad de germinar y producir plántulas normales en condiciones ambientales ideales (temperatura, humedad y aireación) para el proceso de germinación con el fin de obtener información sobre la calidad de los diferentes lotes para su comercialización.

La prueba de vigor está relacionada con la capacidad de las semillas para germinar y producir una plántula normal en una amplia gama de condiciones de campo, no necesariamente dentro de las mismas condiciones ideales para la germinación. Este tipo de prueba se utiliza para el control de calidad en empresas productoras de semillas, laboratorios y empresas de investigación, y se recomienda para:

  • evaluar o detectar diferencias significativas en la calidad fisiológica de semillas con tasas de germinación similares.
  • clasificar lotes de alto y bajo vigor, dentro de un porcentaje apto para la comercialización, con el objetivo de realizar el correcto manejo pos cosecha o la posible disposición del lote, evitando pérdidas a productores y consumidores.
  • detectar con precisión los avances en el deterioro de las semillas.

Aunque se utiliza para determinar la calidad de lotes de semillas, la prueba de germinación puede sobrestimar el potencial fisiológico de esta semilla, ya que se realiza en condiciones ambientales favorables. Investigadores cuestionan el uso aislado de la prueba de germinación para predecir el comportamiento de semillas en el campo, donde las condiciones no siempre son favorables, sugiriendo así la realización de pruebas de vigor como complemento.

CALIDAD DEL AGUA

El agua utilizada en las pruebas de calidad de la semilla debe estar libre de impurezas orgánicas e inorgánicas, y se recomienda el uso de agua destilada con un pH de 6,0 a 7,5. El agua debe ser tratada previamente para cumplir con los estándares requeridos en los análisis de laboratorio. Conoce más sobre el tratamiento del agua en el material exclusivo que hemos preparado sobre TRATAMIENTO Y FILTRACIÓN DE AGUAS PARA EL ANÁLISIS DE LABORATORIO. Se recomienda el monitoreo periódico de la conductividad eléctrica, uno de los parámetros físicos que se pueden analizar con el Determinador de Conductividad TEC-4MP para garantizar la calidad del agua.

PRUEBA DE HUMEDAD

La determinación del contenido de agua se puede realizar según el método oficial de estufa, a 105ºC durante 24 horas (BRASIL, 2009), utilizando estufas con circulación y renovación de aire con las siguientes capacidades: TE-394/1 -MP, TE-394/2-MP (220 litros), TE-394/3-MP (528 litros), y TE-394/4-MP (1.152 litros).

Los recipientes utilizados deben secarse en horno a 105 ° C, utilizando los modelos TE-393/80L y TE-393/180L para el secado y esterilización de vidriería. Tanto los recipientes como las muestras (después de la prueba de humedad) deben enfriarse en un desecador como los modelos de vacío TE-3950 y TE-3950/1. La balanza utilizada en el procedimiento debe ser de pesaje rápido y con una precisión de 0,001g, obtenida en las balanzas semi-analíticas o analíticas.

PRUEBA DE GERMINACIÓN

Prueba obligatoria para la comercialización de semillas, los requisitos como el tipo de sustrato, temperatura, duración de la prueba, luminosidad y otra información adicional varían según la especie y según la normativa de cada país.

Aunque existen variables en cuanto al tamaño, el sistema utilizado para acomodar muestras, los dispositivos utilizados para controlar la temperatura, luz, humedad relativa del aire interior y otros detalles, los equipos más utilizados son los germinadores tipo cámara. Tecnal ofrece varios modelos con diferentes especificaciones, logrando cumplir con una amplia gama de metodologías.

Prueba de germinación (soya): las semillas deben envasarse con el volumen de agua destilada equivalente a tres veces la masa del papel seco utilizado. (Brasil, 2009). Los rollos preparados se almacenan en un germinador tipo Mangelsdorf (Modelos TE-405/1 y TE-406a una temperatura constante de 25 ± 2ºC. El porcentaje de plántulas normales, según las Reglas para el Análisis de Semillas (Brasil, 2009), se analiza al octavo día del inicio del experimento (Moterle et al., 2011).

 

PRUEBA DE VIGOR

Se han desarrollado varios estudios para probar el vigor, pero no existe un método estandarizado que pueda recomendarse para todas las especies. Entre las pruebas de vigor existentes, la prueba de envejecimiento acelerado es una de las más extendidas (soya, sorgo, frijol, maíz, trigo, algodón) por su precisión y sensibilidad en detectar diferencias de calidad entre lotes de semillas con germinación similar.

Envejecimiento acelerado: reconocida como una de las pruebas más utilizadas para evaluar el potencial fisiológico de las semillas, tiene como objetivo evaluar el grado de tolerancia de las semillas a la alta humedad relativa y temperatura, considerando que las semillas de mayor vigor tienen mayor germinación después de este procedimiento. Para su realización, las semillas se colocan en recipientes que contienen agua o solución salina (según el tipo de protocolo) y se envejecen en una Cámara de envejecimiento de semillas (TE-410) con temperatura ajustada según las necesidades de cada especie, seguido de la prueba de germinación.

Prueba de envejecimiento acelerado (soya): las semillas se distribuyen en una sola capa sobre una pantalla de acero inoxidable insertada en cajas de plástico (11x11x3.5cm), que contienen 40 mL de agua destilada (para obtener aproximadamente un 100% de humedad relativa del aire). Las cajas cerradas se envasan en una cámara con sistema de camisa de agua (TE-410), a 41 ± 1 ºC durante 48 horas. Posteriormente, las semillas se someten a la prueba de germinación, evaluándose el porcentaje promedio de plántulas normales (Marcos Filho et al., 2009; MATERA, T. C. et al., 2019).

Se han reportado otras pruebas, como la prueba de frío (maíz, guisantes, algodón), prueba de tetrazolio (soya y sorgo) y la prueba de conductividad eléctrica (guisantes, maracuyá, soya)

Prueba de tetrazolio: ampliamente utilizada en el control de calidad, determina indirectamente la actividad respiratoria de las células que componen los tejidos de las semillas. La prueba se basa en la actividad de las enzimas deshidrogenasas que catalizan las reacciones respiratorias, presentes en las mitocondrias (ubicadas dentro de las células vegetales) (França Neto et al., 1998) detectadas después de usar una solución indicadora.

Prueba de tetrazolio (soya): las semillas deben envasarse en papel de germinación humedecido con una cantidad de agua equivalente a 2,5 veces su peso seco y mantenerse en una cámara de BOD (TE-381/1) durante 16 horas, a 25ºC. ºC. Después del pre-acondicionamiento, las semillas se colocan en frascos y se sumergen completamente en la solución de tetrazolio 0.075%, en ausencia de luz, y a una temperatura de 35 ºC a 40 ºC durante aproximadamente 150 a 180 minutos. Después de la tinción, las semillas se lavan y evalúan individualmente, según França Neto y Krzyzanowski (2018).

Prueba de conductividad eléctrica: la prueba de conductividad eléctrica es una prueba de vigor aplicable a semillas de diversas especies, que se destaca por su rapidez y facilidad de ejecución. Con base en el hecho de que durante el proceso de deterioro de la semilla se produce la lixiviación de sus constituyentes celulares, se considera que a mayor valor de la conductividad eléctrica de la solución (mayor cantidad de solutos en el medio), menor es el vigor de las semillas.

          Prueba de conductividad eléctrica (soya): Las semillas se pesan en una balanza analítica o semi-analítica y se sumergen en vasos de plástico (200 ml de capacidad) que contienen 75 ml de agua desionizada. Las muestras se mantienen en una cámara de germinación (equipo similar a los utilizados en la prueba de germinación) a 25 ° C durante 24 horas. Después del período de inmersión, se determina la conductividad eléctrica de las soluciones de inmersión (Conductivímetro Digital TEC-4MP) y los resultados se dividen por el peso de cada muestra y se expresan en µS.cm¹.g¹ de semilla (MATERA, TC et al., 2019).  

Prueba de frío: se utiliza para evaluar la calidad fisiológica de la semilla en condiciones adversas, siendo muy utilizada en regiones de clima templado, donde el tiempo de siembra puede coincidir con el período lluvioso y de baja temperatura (generalmente a partir de 10°C). En general, si los resultados de esta prueba se acercan a los datos obtenidos por la prueba de germinación, puede mostrar que las semillas tienen la capacidad de germinar en una amplia gama de condiciones ambientales. La metodología es generalmente similar a la prueba de germinación, sin embargo, las semillas se mantienen a baja temperatura durante un tiempo determinado, seguido de la prueba de germinación. La temperatura y el período varían según la especie y el propósito del ensayo. 

Dependiendo de las demandas del mercado consumidor de semillas de calidad superior, la evaluación de la calidad se convierte en una herramienta estratégica. Se pueden utilizar varias pruebas para evaluar la calidad fisiológica de las semillas, y los parámetros varían según la especie y el protocolo seguido. La prueba de germinación es obligatoria para la comercialización de semillas, pero las pruebas de vigor son complementarias, con el objetivo de asegurar la calidad y el rendimiento de los lotes de semillas que estarán disponibles en el mercado.

SOBRE TECNAL

La misión de Tecnal es contribuir al desarrollo científico, tecnológico y a la industria nacional e internacional a través de la fabricación y venta de equipos científicos, la prestación de servicios especializados y la difusión del conocimiento.

La empresa busca crecer de manera innovadora y sustentable, enfocada en la continuidad y excelencia operativa, para convertirse en una referencia en el mercado brasileño e internacional de equipos científicos.

REFERENCIAS

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras Para Análise de Sementes. Brasília, DF: MAPA/DAS/ACS. 2009. 399 p.
FRANÇA NETO, J. B.; KRZYZANOWSKI, F. C. Metodologia do teste de tetrazólio em semente de soja. Documento 406. Embrapa Soja. Londrina, 2018. 108p.
FRANÇA-NETO, J. B.; KRZYZANOWSKI, F. C.; COSTA, N. P. O teste de tetrazólio em sementes de soja. Londrina: EMBRAPA-CNPSo. 1998. 72 p. (EMBRAPA-CNPSo, Documentos, 116).
MARCOS FILHO, J.; KIKUTI, A. L. P.; LIMA, L. B. de. Métodos para avaliação do vigor de sementes de soja, incluindo a análise computadorizada de imagens. Rev. bras. sementes [online]. 2009, vol.31, n.1, pp.102-112.
MATERA, T. C. et al. Accelerated aging test and its relationship to physiological potential of soybean seeds. J. Seed Sci. [online]. 2019, vol.41, n.3, pp.301-308.
MOTERLE, Lia Mara et al. Efeito de biorregulador na germinação e no vigor de sementes de soja. Rev. Ceres (Impr.),Viçosa ,  2008. v. 58, n. 5, p. 651-660.
Biotecnología