Los Procesos de Germinación y Emergencia en el Cultivo de Maíz

El maíz es uno de los tres principales cereales producidos en el mundo junto con el trigo y el arroz, además es un cultivo cosmopolita, lo cual le ha permitido desarrollarse en una infinidad de condiciones climáticas, edáficas, sociales y ecológicas. Muchos son los factores que influyen sobre la productividad del maíz, iniciando propiamente desde la planeación del cultivo hasta su cosecha. En este sentido, al contar con una rápida y uniforme germinación y emergencia del maíz, se establece el primer escenario para lograr el  rendimiento potencial al final del ciclo de producción.

 

Figura 1. Plántula de maíz en pre-emergencia en donde se aprecian los indicadores visuales de la germinación. Fuente: Nielsen, 2000.

Proceso de germinación en maíz

La germinación no es más que la reanudación de la actividad enzimática bajo condiciones favorables de humedad y temperatura, lo cual promueve una aceleración en la división y elongación celular hasta que finalmente emerge el embrión a través de la cubierta de la semilla de maíz. El proceso de germinación se desencadena como consecuencia de la absorción de agua a través de la cubierta de la semilla, a dicha etapa se le da el nombre de imbibición, durante la cual la semilla absorbe un 30 % de su peso seco en agua antes de comenzar a germinar. Una absorción menor a la indicada puede ocasionar que se detenga o retrase el proceso germinativo a causa de un secado rápido de la zona en donde se encuentra la semilla.

Los indicadores visuales de la germinación son: 1) emergencia de la radícula, este fenómeno tarda de 2 a 3 días en lugares cálidos y con una adecuada humedad, pero puede también tardar hasta una o dos semanas cuando se tienen suelos secos y/o más frescos (<10 °C); 2) emergencia del coleóptilo, puede ocurrir en uno o varios días dependiendo de la temperatura del suelo, esta estructura vegetal rígida es la encargada de abrir paso a través del suelo para la emergencia de la planta, en virtud de la elongación del mesocotilo ; 3) emergencia de las raíces seminales laterales. Cuando las condiciones de temperatura (32 a 35 °C) y humedad son adecuadas, las tres estructuras pueden emerger casi el mismo día. En suelos frescos la aparición del coleóptilo y las raíces seminales laterales se puede retrasar hasta por más de una semana después de que emerge la radícula.  

Proceso de emergencia del maíz

La etapa VE dentro de la fenología del maíz está referida a la emergencia a través del suelo  del coleóptilo u hojas (Abendroth et al., 2011). Una adecuada germinación no garantiza la emergencia exitosa del cultivo de maíz, para ello el coleóptilo debe alcanzar la superficie del suelo antes de que las hojas que tiene en su interior se expandan. Normalmente el maíz requiere de 100 a 120 GDD (grados días de desarrollo o suma térmica) para emerger, es entonces que la emergencia bajo condiciones favorables puede tomar de 5 a 7 días o hasta cuatro semanas en suelos con temperaturas muy frías.

La elongación del mesocotilo permite la elevación del coleóptilo hacia la superficie del suelo, su capacidad para elongarse puede llegar aproximadamente hasta los 15 cm. El mesocotilo es blanco y tubular, responsable de la conexión entre la semilla y el coleóptilo; técnicamente es el primer entrenudo del tallo. Por otro lado, cuando el coleóptilo está cercano a la superficie del suelo comienza a estar expuesto a longitudes de onda corta (infrarrojo), las cuales provocan que se dé un cambio en la oferta de una o más hormonas de crecimiento del coleóptilo al mesocotilo, ocasionando que se detenga en este último su crecimiento (Vanderhoef y Briggs, 1978). Dado que la profundidad a la que la planta detecta la luz infrarroja es bastante constante, la profundidad de la corona o base del coleóptilo es similar, encontrándose entre 1.3 a 1.9 cm, a pesar de ser siembras de 2.5 cm de profundidad o mayores.

Figura 2. Emergencia del coleóptilo del maíz en donde se aprecia el inicio de la expansión de la primera hoja verdadera. Foto: Kieran O’Keeffe.

La continua expansión de las hojas dentro del coleóptilo termina en algún momento determinado por romperlo en su punta, permitiendo que la primera hoja verdadera pueda emerger. Si el alargamiento del mesocotilo ha sido el adecuado se tendrá la punta del coleóptilo, así como la emergencia de las hojas por encima de la superficie del suelo.  

Requisitos para una adecuada germinación y emergencia del maíz

Figura 3. Plántula que no emergió por problemas de encostramiento del suelo. Foto: Lafitte.

Humedad adecuada y uniforme.  La humedad del suelo puede estar cerca de la capacidad de campo. La distribución de la humedad estará en función de las características físico-químicas del suelo, patrones de labranza, condiciones climáticas e irregular profundidad de siembra. Para la mayoría de las condiciones se recomienda una profundidad de 3 a 5 cm, pero la siembra puede realizarse aún más profunda (6.5 a 7. 5 cm), si es donde encontramos la humedad uniforme.

Temperatura adecuada y uniforme. Temperaturas menores a 10 °C provocan una lenta y/o irregular germinación, por lo que es esencial evitar en lo máximo las posibilidades de sembrar bajo estas condiciones de temperatura. Por el contrario, las temperaturas altas son responsables de una germinación rápida (5 a 7 días), siempre y cuando cuenten con la humedad adecuada. La desuniformidad de temperaturas en la zona donde se deposita la semilla puede ser a causa de la textura, color y drenaje del suelo, la cobertura de residuos en el terreno o la profundidad de siembra.

Contacto adecuado y uniforme de la semilla con el suelo. Un contacto uniforme entre el suelo y la semilla permite de manera rápida y uniforme la imbibición o absorción de agua. Se debe evitar que se tengan terrones, piedras y una excesiva cantidad de residuos que obstruyan el contacto de la humedad.

Superficie del suelo libre de costra. La formación de costra o compactación de la capa superficial restringe la aparición del coleóptilo, causando que emerjan las hojas por debajo del suelo e incluso ser causante de su muerte. Es recomendable evitar labranzas excesivas, sobre todo si se prevén lluvias antes de la emergencia del cultivo, además de no ejercer presiones excesivas con la rueda compactadora que limite la emergencia del coleóptilo.

Fuentes consultadas

Nielsen, R. L. 2014. The Emergence Process in Corn. Purdue University. EE. UU.

Nielsen, R. L. 2015. Requirements for Uniform Germination and Emergence of Corn. Purdue University. EE. UU.

Nielsen, R. L. 2000. Visual Indicators of Germination in Corn. Purdue University. EE. UU.

O’Keeffe, K. 2009. Maize: Growth & Development. PROCROP. EE. UU. 50 p.