Kitabı oku: «Recolección de cultivos herbáceos. AGAC0108»

Capítulo 2

Fisiología de la producción y maduración de los diferentes tipos de cultivo

1. Introducción

La fisiología vegetal es la ciencia que estudia los cambios que se producen en las plantas. Tanto a pequeños niveles, como por ejemplo los fenómenos de la fotosíntesis, la evapotranspiración, la absorción de nutrientes, etc., como a grandes niveles, como la nascencia, senescencia, reproducción, fases de desarrollo, etc.

Entender la fisiología de los cultivos herbáceos es muy importante para mejorar el rendimiento una vez recolectados. Es por ello que esos procesos fisiológicos dependerán de las condiciones del medio (radiación solar, pluviometría, temperatura, etc.) y los imputs que el hombre utilice (agua de riego, abonado, etc.).

2. Fisiología de los cereales. El proceso de maduración. Maduración fisiológica y comercial

Los cereales presentan características morfológicas similares dado que pertenecen a la misma familia (gramíneas).

2.1. Sistema radicular

En cuanto al sistema radicular se diferencian dos tipos:

1 Sistema primario o seminal, compuesto por 3, 4, 5 o 6 raicillas que emergen directamente del embrión, gracias a las reservas de las semillas, es el primero que sale cuando comienza a desarrollarse la planta. Es funcional desde la germinación hasta el comienzo del ahijado y sirven sobretodo cuando es plántula, en ese estado la radícula es lo más sensible al frío.

2 Sistema secundario, sistema fasciculado formado por numerosas raíces adventicias o corónales que emergen del nudo de ahijamiento (base del tallo). Aparece cuando la planta emite sus tallos, sustituyendo progresivamente al sistema primario. La emisión cesa al iniciarse el encañado, aunque ocasionalmente puede prolongarse a fases posteriores, cuando los órganos florales se diferencian sobre cada tallo.

Se encuentran diferencias entre los distintos cereales. Así, la cebada tiene un sistema radicular superficial (adaptado a suelos poco profundos), el del trigo (50 % en primeros 15 cm, y el 80 % en los 50 cm primeros). En un cultivo de trigo, el 50 % de las raíces se encuentran en los primeros 20 cm de suelo, pero hay raíces más profundas que abastecerán de agua a la planta en caso de que la capa superficial quede muy seca, es más profundo y el de la avena aún más. El centeno tiene un sistema radicular más extendido que el trigo (adaptado a suelos pobres). El maíz y el sorgo presentan raigones o raíces de anclaje, gruesas cortas y numerosas que se desarrollan a partir de los nudos bajos del tallo (por encima del nudo de ahijamiento) y cuya principal función es la de sostén.

El desarrollo del sistema radicular depende de:

1 El nº de raíces adventicias. Presenta una relación muy estrecha con el de tallos herbáceos efectivos, sí bien el sistema aéreo crece más rápidamente que el radicular. Una característica muy peculiar es la capacidad de Ahijar. El maíz y el sorgo casi no ahíjan.

2 Humedad del suelo. Un déficit hídrico moderado favorece el desarrollo del sistema radicular. La saturación del suelo inhibe el desarrollo, de forma que si le sigue un período de estrés hídrico, la planta puede llegar a morir. Debido a estos dos puntos, a los cereales les favorece una pequeña sequía inicial y un posterior período lluvioso. El encharcamiento produce la asfixia de las raíces y una capa freática limita el crecimiento de las mismas hasta su nivel.

3 Temperatura. El desarrollo del sistema radicular es proporcional a la temperatura. Con 10-15 ºC se favorece la emisión de raíces secundarias en cereales de invierno, reduciéndose cuando la temperatura es menor de 6-8 ºC.

4 Textura del suelo. En un suelo ligero el desarrollo es mayor (raíces más largas y finas) que en uno pesado.

Importante

El ahijamiento es un proceso muy característico de los cereales, en el que las yemas axilares del nudo de ahijamiento se desarrollan, originando nuevos tallos.

2.2. Sistema aéreo

El sistema aéreo está formado por tallos que parten del nudo de ahijamiento. Cada tallo o vástago porta las hojas y termina en la inflorescencia.

Tallos

Parten del nudo de ahijamiento. El desarrollo del tallo comienza al mes o mes y medio. Están formados por:

1 Nudos. Zonas meristemáticas a partir de las cuales crece el tallo y se diferencian las hojas. Generalmente macizo y lignificado.

2 Entrenudos. Porción de tallo comprendida entre dos nudos. Su nº, en tallos portadores de espigas, varía entre 5 y 9, según la especie y la variedad. Los entrenudos de la base del tallo son los más cortos. Frecuentemente son huecos. El % hueco del entrenudo os sirve para diferenciar variedades de trigo. Durante el desarrollo del tallo se puede producir encamado, cuando las condiciones de suelo y medio son favorables, de forma que la planta crece más en altura (desequilibrio entre C y N), creando problemas en la fase de maduración. Esto es cada vez menos frecuente, pues se han desarrollado variedades de tallo corto, resistentes al encamado. En avena y cebada la posibilidad de que se produzca encamado es mayor que en trigo.

3 Hojas. Se disponen de forma alterna, en dos filas, a lo largo del tallo. Se distinguen dos partes fundamentales:Vaina. Zona inferior de la hoja, insertada en el nudo, que envuelve al entrenudo. Se enrolla entorno al nudo. Cuando las hojas son jóvenes, forman un tubo cilíndrico entorno al tallo, que va desapareciendo a medida que crece el mismo. Son glabras o ciliadas.Limbo. Paralelinervio, más largo que ancho.

Definición

Células merismáticas

Cualquier planta, por vieja que sea, posee, localizados en sitios bien determinados, grupos de células en estado juvenil, con capacidad para dividirse. Son los merístemos. Mediante los merístemos la planta crece en longitud y grosor de forma indefinida desde que nace hasta que muere.

Encamado

Es un efecto que se produce cuando las plantas se inclinan hacia el suelo a consecuencia del debilitamiento de los entrenudos de la base del tallo.

En la unión de vaina y limbo, existe una lámina membrana, no vascular, más o menos alargada y dentada, denominada lígula. A cada lado de esta, en la base del limbo, pueden aparecer las estipulas o aurículas, más o menos abrazadoras, glabras o vellosas, según las especies:

1 En el trigo aparecen 1 lígula y 2 estípulas pequeñas con pelillos. Pueden aparecer entrecruzadas.

2 En la cebada aparecen 1 lígula mayor a la del trigo y 2 estípulas lampiñas (sin pelos o glabras) que se entrecruzan.

3 Sorgo y avena poseen lígula y carecen de estípulas.

4 El centeno presenta lígula corta y estípulas pequeñas.

5 El arroz presenta una lígula fina y estípulas finas, alargadas y vellosas.

Inflorescencia

Existen dos tipos:

1 Espiga. Espiga de espiguillas. Las espiguillas están dispuestas en el eje principal de la inflorescencia o raquis. Ejemplo: trigo, cebada, centeno y maíz (maíz con flores femeninas en una espiga especial, mazorca).

Espiga

1 Panícula. Racimo de espiguillas. Las espiguillas están dispuestas en las ramificaciones laterales de la inflorescencia. Ejemplo: sorgo, avena y maíz (maíz con flores masculinas, en el extremo terminal del tallo).

Ambas tienen como unidad básica la espiguilla, envueltas por dos brácteas o glumas (superior e inferior), carecen de cáliz y corola.

Espiguilla del trigo

Compuesta por un pequeño raquis del que salen 5 flores, envueltas por una gluma superior y otra inferior (son como hojitas). Cada flor tiene dos brácteas denominadas glumillas (lema: glumilla superior, que en el caso de cereales listados es, de las dos, la que presenta aristas denominada barba que es en realidad la prolongación de la lema. Y pálea: glumilla inferior). Las flores carecen de perianto (cáliz y corola), que ha quedado reducido a un par de escamas en la base del ovario, denominadas lodículas. La flor presenta un ovario unilocular, y de tres a seis estambres con anteras en forma de “x”. No se desarrollará todo el potencial, es decir, 5 flores no dan 5 granos.

Espiguilla del arroz

A diferencia de lo dicho para el trigo, cada espiguilla tiene una flor y cada flor 6 estambres.

Espiguilla de la cebada

A diferencia de lo dicho para el trigo, cada espiguilla tiene una flor. Cada raquis tiene 3 espiguillas, se diferencian:

1 Cebada de 2 carreras. De las tres espiguillas del nudo abortan dos y queda la central.

2 Cebada de 6 carreras. No aborta ninguna de las tres espiguillas. Por esta razón, la cebada de 2 carreras presenta un grano más grueso, por lo que no se presentan problemas de peso específico que requiere la intervención. El motivo de esta exigencia es que a mayor tamaño de grano, mayor es la relación % almidón/peso del grano, que es lo que requiere la cebada para cerveza.

Tipos de fecundación en cereales:

1 Autogamia. Fusión de gametos del mismo individuo. En trigo, cebada (más acusado que en trigo) y avena es preponderante, con tendencia marcada a la cleistogamia. Arroz y sorgo también, con un 4-5 % de alogamia.

2 Alogamia. Fusión de gametos de dos individuos distintos. En maíz es preponderante. El centeno es un típico cereal alógamo.

3 Cleistogamia. Fecundación dentro de una flor no abierta, se auto fecunda.

2.3. Morfología del fruto

El grano, es el fruto de las gramíneas y se denomina cariópside. No todas las flores dan lugar a granos. Depende de las condiciones ambientales durante la floración, que dará lugar a un mayor o menor nº de flores fecundadas, siendo la probabilidad mayor en las flores de espiguillas centrales. El grano es un fruto seco, monospermo e indehiscente (no se abre en la fase de maduración). Está íntimamente unido a la semilla, de la que no se puede separar, salvo en laboratorio.

Se encuentran dos tipos morfológicos de granos (depende de si tiene o no glumillas):

1 Fruto vestido. El fruto lleva unidas, sólidamente, las dos glumillas. Cebada, avena, arroz, sorgo (a veces vestido y a veces no). Tarda más en germinar y necesita mas agua.

2 Fruto desnudo. Carece de las glumillas. Trigo, centeno, triticale, maíz y algunas variedades de cebada. En trigo duro puede haber cierto porcentaje de granos vestidos si la recolección no ha sido buena, pero, a diferencia de las especies de grano vestido, las glumillas se pueden quitar.

En el corte de un grano de trigo se encuentran:

1 Tegumento. Protege al endospermo y germen. Está formado por el pericarpio (pared del fruto, varias capas), el tegumento seminal o testa (producen el salvado) y el tegumento micelar o banda hilaína.

2 Endospermo. Tejido de reserva del embrión, compuesto por un conjunto de células dispuestas en capas. La primera capa se llama aleurona y es rica en proteínas y la segunda se llama albumen farináceo y es rica en proteínas y almidón.

3 Embrión. Representa un bajo % del peso del grano. En el se disponen los órganos de la planta en miniatura:Gémula. Meristemo apical. Rodeado por tres esbozos de hoja y protegida por el coleóptilo.Radícula. Contienen los meristemos iniciales de 2 pares de raíces seminales. Está envuelta por la coleoniza.Pequeño tallo. Dispuesto entre la gémula y la radícula.

2.4. Fisiología de los cereales

El ciclo de la planta se divide en tres fases:

1 Período vegetativo.Fase germinación- emergencia.Emergencia- comienzo del ahijamiento.Ahijamiento - inicio del encañado.

2 Período reproductivo.Vegetativo.Estado de espiga a 1 cm.Se diferencian las glumillas y el primordio floral. Existen fases c1, c2,...Estado del zurrónEspigado, cuando el 50 % de las espigas del cultivo están saliendo.Fecundación, que en trigo y cebada es cleistogámica en cierto %.

3 Período de maduraciónPeríodo de Multiplicación celular. Hasta grano lechoso.Fase de Llenado y Enriquecimiento del grano. De lechoso a pastoso.Desecación.

Período vegetativo

Dentro de este período se pueden diferenciar las siguientes fases:

Fase germinación - emergencia

Esta fase está compuesta de:

1 Germinación. Es la emisión de la radícula. Para que esto ocurra es necesario que exista humedad suficiente en el suelo para producir la hidrólisis de los HC (mediante amilasas y proteasas) y temperatura superior al 0 ºC. Cuanto mayor sea la temperatura, más rápida será la germinación.

2 Emergencia. Momento en el que la plúmula alcanza la superficie del suelo. Esta está protegida, en la parte superior, por el coleóptilo (estructura protectora de la hoja), que abre camino a través del suelo y que se abre y degenera cuando llega a la superficie. El tiempo que transcurre desde la siembra hasta la emergencia depende de la temperatura ambiental, de forma que en cereales el valor del tiempo térmico es de 122 ºC/día.

3 Emergencia- comienzo del ahijamiento. Esta fase comienza cuando el coleóptilo se abre, al llegar a la superficie, dando lugar a la primera hoja, y termina cuando se desarrolla la 3ª o 4ª hoja, momento en el cual comienza el ahijamiento. La velocidad a la que se aparecen las hojas depende de la temperatura, siendo mayor cuanto mayor sea dicha temperatura. Durante este tiempo va formándose el nudo de ahijamiento, formado cerca de la superficie del suelo, pero por debajo de la misma. A la parte comprendida entre este nudo y la semilla se le denomina rizoma, en trigo lo normal es entre 3-4 cm máximo 5-6 cm, lo más sensible al frío.

El rizoma, en cereales, está dividido en dos partes:

1 Mesocólito. Abarca desde la semilla hasta la señal del coleóptilo (primer nudo). Se desarrolla poco, mas en avena y en maíz.

2 Epicólito. Abarca desde la señal del coleóptilo y hasta el nudo de ahijamiento. En la mayoría de los cereales de invierno, casi todo en rizoma es epicólito. En el maíz, sí hay un desarrollo apreciable del mesocólito.

Ahijamiento - inicio del encañado

Durante esta fase, además del ahijamiento, se produce el desarrollo del sistema radicular secundario, que adquieren un protagonismo creciente, hasta que se hace innecesario es sistema primario, que desaparece.

Ahijamiento

Es un proceso muy característico de los cereales, en el que las yemas axilares del nudo de ahijamiento se desarrollan, originando nuevos tallos. Esto es un ejemplo claro de falta de dominancia apical, controlado por mecanismos hormonales, la dominancia es basal por ser por yemas axilares. La presencia de citoquininas, favorece el ahijamiento al no existir la dominancia apical, a diferencia de ABA, GB y auxinas, que favorecen el encamado al si existir dicha dominancia. Esta característica es interesante por varios motivos: con pocas semillas puede obtener muchos granos. La disminución de la densidad de plantas por muerte de las mismas, es contrarrestada por la producción de un mayor nº de tallos.

Los factores que influyen en el ahijamiento son:

1 Especie. En orden decreciente de ahijamiento están: arroz, centeno, cebada, trigo, triticale, avena, sorgo y maíz, que prácticamente no ahíjan.

2 Variedad. Las de ciclo corto ahíjan menos que las de largo

3 Temperatura. La temperatura óptima para el ahijamiento es de 8-10 ºC, de forma que temperaturas menores lo ralentizan y temperaturas de 18-20 ºC lo detienen, induciendo el cambio a crecimiento reproductivo.

4 Nutrientes. Existe mayor ahijamiento cuanto mayor es la disponibilidad de nutrientes. Así, la falta de agua o N produce un ahijamiento escaso, marcando la fase critica de ahijamiento, otras serian la de encañado y maduración del grano.

5 Época de siembra. Una siembra temprana mantiene a la planta durante más tiempo en condiciones de ahijamiento. Por tanto el ahijamiento será mayor, consecuentemente puede bajar la densidad. En climas fríos se siembra antes por lo que el ahijamiento será mayor.

6 Densidad de siembra. A mayor densidad, menor es la disponibilidad de luz, agua y nutrientes para cada planta. Consecuentemente el ahijamiento será menor. Este mecanismo autorregulador, hace que dentro de unos límites de densidad de siembra, se obtengan al final la misma densidad de espigas. Una siembra tardía conlleva mayor mortandad de plantas por lo que debe aumentar la densidad y esto compensara.

7 Profundidad de siembra. A mayor profundidad menor ahijamiento. A 10 cm o más no ahíja debido a que el rizoma no puede crecer más.

Un ahijamiento excesivo puede ser negativo, pues llegada la fase reproductiva, no todos los tallos pueden formar inflorescencias. Por este motivo, en zonas con condiciones muy favorables al ahijamiento, se ha de aumentar la densidad de siembra. Además se evita que se produzca encamado, pues cuando hay mucha competencia por la luz, los tallos crecerán largos.

Encañado

Llegado un momento, las condiciones ambientales estimulan la formación de ABA, GB y auxinas, inhibiéndose el ahijamiento y promoviendo el crecimiento de los entrenudos, que hasta este momento no habían desarrollado.

Período reproductivo

Este fase comprende desde la iniciación floral (modificación del Meristemo apical) hasta la fecundación. En la escala fenológica de Jonard hay 6 estados:

1 Vegetativo. La inflorescencia sufre transformaciones y los entrenudos empiezan a desarrollarse. En este momento el encañado no se aprecia, pues la longitud de los tallos es muy pequeña.

2 También conocido como estado de espiga a 1 cm, el encañado ya se aprecia, pues el tallo tiene longitud de 1 cm. En este estado se diferencian las glumas.

3 Se diferencian las glumillas y el primordio floral. Existen fases c1, c2, etc.

4 También conocido como el estado del zurrón (preñado del trigo), la espiga tiene de 2 a 3 cm y está perfectamente diferenciada. Coincide con la meiosis del polen. Los entrenudos siguen desarrollándose y de la vaina de la última hoja (hoja bandera) emerge la espiga.

5 Se produce el espigado, cuando el 50 % de las espigas del cultivo están saliendo.

6 Se produce la fecundación, que en trigo y cebada es cleistogámica en cierto %. Durante este período deben existir condiciones favorables (N, radiación, temperatura de 18-20 ºC y agua) para:Obtener el mayor nº posible de tallos desarrollados. Los agricultores emplean el término padreado cuando los tallos principales han subido y han quedado atrás los tallos formados más tarde.Obtener el mayor nº posible de espiguillas por cada espiga y de flores por cada espiguilla. Se ha de considerar que se establece competencia dentro de cada espiga.

La iniciación floral está controlada por tres factores:

1 Fotoperíodo. La sensibilidad al fotoperíodo suele ser eliminada por los mejoradores a fin de adaptar una variedad a distintas zonas.Plantas de día largo. A este grupo pertenecen los cereales de invierno. La necesidad de fotoperíodo para inducir la floración dependen de la especie y la variedad.Plantas de día corto. A este grupo pertenecen los cereales de primavera.

2 Vernalización. Necesidad de una planta de pasar por un período de frío (la temperatura de vernalización es de 2-5 ºC) para que posteriormente pueda florecer. La vernalización es necesaria en los cereales de invierno. Si estos se sembrasen en primavera no llegarían a florecer. En los de primavera no es necesario.

3 Temperatura. Dependiendo de la temperatura las fases de desarrollo se sucederán más o menos rápidamente. Durante el período de reproducción una helada os deja sin cultivo (se hielan las flores, heladas tardías primaverales), generalmente ocurre en cultivos fenológicamente adelantados (siembra temprana). Para ello interesa en vuestras condiciones ciclos cortos o medio-cortos y tarde.

Habrá pues que valorar dicho riesgo de heladas en una zona, de la misma manera en el período de Polinización si las temperaturas son inferiores a 18 ºC, ya que puede no darse dicha polinización sin existir las heladas, y vuestro cultivo se pierda.

Período de maduración

El período de formación y maduración del grano se inicia una vez producida la fecundación. El crecimiento del grano lo divide en 3 etapas: el período de multiplicación celular, la fase de llenado y enriquecimiento del grano y la fase de desecación.

Período de multiplicación celular

El cigoto empieza a multiplicarse (Mediante divisiones celulares sucesivas) hasta formar un grano con tamaño, forma y color definitivo. En este momento, el grano se encuentra en estado lechoso, ya que prácticamente es todo líquido.

Fase de llenado y enriquecimiento del grano

Entre lechoso y pastoso también llamada fase de estabilización hídrica. El grano se enriquece con proteínas y glúcidos. Se produce gracias a la fotosíntesis de la espiga, de la hoja bandera (contribuye en un 18 %) y la inferior, las aristas, las glumas y las glumillas.

Si quita la bandera y penúltima hoja se obtiene casi lo mismo que quitando todas las hojas. Además se produce una translocación de sustancias de reserva del tallo y las hojas más bajas, que se vuelven senescentes, menor medida si las condiciones son buenas.

Se mantiene en crecimiento más o menos constante, interesa que aumente mucho en este período ya que un aumento del 10 % mas lleno es un 10 % más de cosecha.

Finaliza entre final de abril principio de Mayo ya que el calor puede afectar mucho. Un golpe de calor interrumpe el llenado del grano (asurado del grano) y se pierde con la cosecha ya que no puede mantener el % de humedad. El asurado es más peligroso al inicio de la fase de estabilización hídrica en el trigo, no así en maíz.

Cuando finaliza esta etapa se llega a la madurez fisiológica del grano (no se acumula mas reserva) el grano se encuentra en estado pastoso. Entre el estado lechoso y pastoso el contenido de agua permanece constante.

Durante esta fase se puede producir asurado del grano (el grano no se enriquece y carece de valor comercial) por: temperaturas elevadas o vientos secos, elevan la ET y la planta detiene su actividad fotosintética, impidiendo el enriquecimiento del grano. Es un problema relativamente frecuente en vuestras condiciones. La falta de agua produce el mismo efecto. Bastan de 2 a 4 días bajo estas condiciones para provocarlo. La temperatura óptima para este período es de 18-25 ºC. Con temperaturas superiores a 31 ºC hay problemas de asurado.

Ataque de hongos, como la roya, que producen el mismo efecto. Es propio de climas lluviosos.

Desecación

El grano pierde agua y se estabiliza su peso seco. En Andalucía se recoge con un 11 % de humedad y en zonas más lluviosas con un 14 %.

Las fases vegetativa y reproductiva pueden solaparse, si bien en los cereales están bastante definidas. No obstante los tallos principales pueden adelantar en su desarrollo a los más jóvenes.

2.5. Accidentes durante el ciclo

Si quita la bandera y penúltima hoja se obtiene casi lo mismo que quitando todas las hojas. La bandera se pierde normalmente por sequía aunque también puede perderse por enfermedades foliares como, septoria, oidio, royas... o incluso hongos que serían los más peligrosos.

Los accidentes más frecuentes de cultivos extensivos que son nefastos para el agricultor, son: el frío y el encamado.

La resistencia al frío de la planta depende de:

1 La especie. Los cereales de invierno son más tolerantes al frío que los de primavera. Dentro de los cereales de invierno, las especies más resistentes en orden decreciente son centeno, trigo y triticale, cebada y avena.

2 La variedad. Dentro de cada especie hay unas variedades más resistentes que otras.

3 La evolución térmica. Si la temperatura desciende paulatinamente, los daños serán menores que si lo hace bruscamente.

4 El estado de desarrollo de la planta.

Los momentos en los que los cereales son más sensibles al frío son:

1 En la fase de emergencia (aparición del coleóptilo), la resistencia al frío es mínima. Esto se debe a que los órganos con clorofila y azúcares son más resistentes al frío. Como el rizoma no tiene clorofila y la planta aún no ha desarrollado el sistema aéreo, el cultivo es muy sensible a las bajas temperaturas. Cuanto mayor sea la profundidad de siembra, mayor será la longitud del rizoma y mayor la sensibilidad del cultivo a los efectos mecánicos de las heladas, caso este del maíz. No obstante cierto % de pérdida es recuperable durante el ahijamiento.

2 Durante el espigado la resistencia al frío es baja, menor al final de la fase. Las heladas tardías pueden producir una pérdida del 100 % de la cosecha, esto no es común en nuestro clima. Para salvar los problemas de frío, conocida la especie y la climatología de la zona, puede elegir una u otra fecha de siembra (o variedades de ciclo más largo o más corto), pero sin olvidar otras consideraciones tales con las necesidades de agua, las temperaturas elevadas.

El encamado, se produce a consecuencia del debilitamiento de los entrenudos de la base del tallo, los cuales no pueden soportar el peso del sistema aéreo de la planta al incrementarse en exceso tallos/m². Se suele producir ante condiciones favorables y altas dosis de N.

Actualmente se ha reducido el problema con el uso de variedades resistentes (tallo corto o mayor nº de tallos por unidad de superficie), o productos retardantes del crecimiento en longitud de la planta.

Encamado

3. Fisiología de leguminosas de grano. El proceso de maduración. Maduración fisiológica y comercial

En los siguientes apartados se verán de forma específica la fisiología y la maduración de las leguminosas de grano.

3.1. Fisiología

Las fases vegetativa, reproductiva y de maduración del fruto se encuentran solapadas en las leguminosas, pudiendo producirse incluso las tres a la vez. Este fenómeno se conoce como crecimiento indeterminado, que puede ser más o menos pronunciado según especies y variedades. La judía tiene un crecimiento muy indeterminado, por ejemplo, lo que provoca una gran competencia entre los distintos órganos de la planta. Sin embargo algunas variedades de altramuz poseen un crecimiento casi determinado.

A continuación se describen cada una de las fases:

1 Fase vegetativa. La planta germina y requiere un cero de crecimiento muy variable. Las variedades autóctonas, las de invierno, necesitan de 0 a 5 ºC. Otras especies como la judía y la soja son más parecidas al maíz en cuanto al cero de crecimiento. El crecimiento subsiguiente a la germinación es bastante más lento que el que se produce en cereales. Como se siembra en otoño y su crecimiento inicial es lento compite muy mal con las malas hierbas, siendo este uno de los principales problemas de las leguminosas de grano. Además se agrava con la existencia en el mercado de pocos herbicidas eficaces, ya que normalmente son adoptados de otros cultivos. Retrasar la siembra (otoño) y mas espaciamiento en el tiempo es valido para Jopo, que las ataca a todas pero no por igual.

2 Fase reproductiva. Cada especie de leguminosa requiere un fotoperíodo, vernalización, etc., para que se desencadene la iniciación floral. Este proceso suele comenzar cuando aún se ha producido únicamente un 20 % de la materia seca final de la planta. En la floración las flores aparecen en racimos en las axilas de las hojas. En cambio, en el altramuz son terminales. Una característica de las leguminosas es que un bajo porcentaje de las flores llegan a cuajar (25 - 30 - 40 %), ósea hay un alto porcentaje de caída de flores. Unido al escalonamiento de la floración, hace que el componente de rendimiento nº de vainas/planta sea uno de los más variables. De esta manera la producción de vainas compensa mucho los accidentes en la maduración, bien elevando el número de flores cuajadas, bien alargando la duración de la fase de floración, o ambas cosas a la vez. La duración de la floración es función de las condiciones ambientales, deteniéndose con las altas temperaturas. Un alargamiento de esta fase dará como resultado directo un aumento de la cosecha.

3 Fase de maduración del fruto. Cuando la flor se poliniza y no cae comienza a desarrollarse el fruto. Mientras que siga habiendo floración en la planta el crecimiento de las vainas es pequeño. Cuando cesa la floración ya ha cesado el crecimiento vegetativo y ha degenerado el rhizobium. Por tanto toda la energía de la planta se encamina ya al llenado de vainas. Al detenerse la floración aumenta la velocidad de crecimiento de las vainas y cuando la vaina ya está formada el crecimiento de los granos también es muy rápido. La cosecha potencial en ese momento (los granos pequeños en las vainas formadas) suele ser viable y llegar a constituir parte de la cosecha al final del ciclo. El llenado del grano podrá ser alterado por las condiciones ambientales, aunque en mucha menor medida que en el caso de los cereales.

3.2. Agronomía y ecología

Las bacterias del género Rhizobium, que son las fijadoras de nitrógeno, tienen diferentes especies, que son muy específicas para cada especie de leguminosa. Debido a ese gasto de energía el rendimiento que alcanza una leguminosa no podrá alcanzar nunca al de un cereal, siempre que se encuentre en igualdad de condiciones.

En la fijación de nitrógeno influyen numerosos factores: temperatura, luminosidad, sequía, salinidad, etc. La enzima que cataliza el proceso se denomina nitrogenasa y ha de actuar en condiciones aeróbicas, es decir, en presencia de oxígeno. Tanto la sequía como el encharcamiento inhiben la fijación. Debe tener en cuenta otros factores como los insecticidas o fungicidas que pueden afectar gravemente al Rhizobium y detener por completo la asimilación de nitrógeno.

Se da la asociación simbiótica entre la bacteria y la planta y se produce un crecimiento que recuerda al de un tumor, dando lugar al llamado nódulo. Para que se produzca la fijación de nitrógeno, la planta ha de ceder energía, de modo que se emplean de 12 a 14 ATP en la siguiente reacción:

La enzima que cataliza el proceso se denomina nitrogenasa y ha de actuar en condiciones aeróbicas, es decir, en presencia de oxígeno. De ahí la importancia de la leghemoglobina que permite la existencia de oxígeno en el nódulo y le da un color rojizo. El color rojo es indicativo únicamente de que existe leghemoglobina, pero no de la fijación de nitrógeno.

Los nódulos son un sumidero de nutrientes que compiten con las partes vegetativas de la planta, con las flores y con las vainas. Lo normal es que cuando comienza la floración el balance de energía comience a ser favorable a la parte aérea, incluso puede dejar de ser funcional el nódulo, no fijando más nitrógeno a partir de entonces. Tanto el número como el peso de los mismos influyen en la fijación.

La cantidad de nitrógeno fijado depende mucho de cada especie de leguminosa y de las condiciones ambientales. Se muestran algunos datos:

La consecuencia de todo esto es que en el cultivo de las leguminosas es habitual que haya que olvidarse de la fertilización nitrogenada a lo largo de todo el ciclo. Sin embargo en ocasiones es interesante hacer pequeñas aportaciones al principio de la campaña, cuando el Rhizobium aún no está bien establecido. Como máximo se podrían aportar 50 kg/ha donde tanto el clima como la planta lo justifiquen económicamente.

Es por ello que entra a formar parte de rotaciones con cereal, teniendo una serie de ventajas añadidas:

1 Ruptura del ciclo de algunas enfermedades.

2 Mejora la estructura del suelo.

3 Menor consumo de agua y fertilizantes.

3.3. Componentes del rendimiento de las leguminosas

Los componentes son:

1 Plantas/m². Es un componente que puede variar según vuestras condiciones. La semilla de leguminosas suele ser cara, debido al gran peso de los granos. Además hay una gama de densidades óptimas para cada variedad debido al crecimiento indeterminado.

2 Nº de vainas/planta. Está relacionado con las condiciones ambientales en floración, que suele ser un período largo de entre uno y dos meses. Es el factor más variable del rendimiento. Debe procurar maximizar el nº de vainas/m², ya que es lo que determinará realmente el rendimiento final. Si por ejemplo supone que las condiciones ambientales os serán favorables puede sembrar a una densidad más baja.

3 El índice de cosecha de las leguminosas (cosecha/materia seca total) suele ser bajo en relación a otros cultivos, ya que no están muy mejoradas. Cuando hay muy buenas condiciones de crecimiento siempre ocurre que disminuye el índice de cosecha ya que se produce también muchos órganos vegetativos.

Para alcanzar unas condiciones óptimas puede actuar sobre dos variables:

1 Desplazando la fecha de siembra de modo que la época crítica (floración) coincida con las mejores condiciones ambientales.

2 Forzando la densidad de siembra algo hacia arriba.

Un inconveniente de las leguminosas es que las vainas con mejores granos son las que nacen antes, las que están más abajo, que son las que la cosechadora no es capaz de coger.

1 Nº de granos/vaina. No suele variar mucho con las condiciones ambientales, si con la variedad.

2 Peso de los 1000 granos. Tampoco se ve muy alterado.

La siguiente tabla expresa los componentes de rendimiento de algunas especies de leguminosas:

Aplicación práctica

Localice los siguientes elementos en la imagen (leguminosa): epicólito, radícula, vainas, foliolos, rama.

SOLUCIÓN

Aplicación práctica

Localice los siguientes elementos en la imagen (cereal): hojas, tallo principal, espiguillas, aristas, hoja bandera.

SOLUCIÓN

4. Resumen

Al igual que en cualquier cultivo, en los herbáceos, el conocimiento de la morfología, fisiología, ecología y de los rendimientos de los cereales, es muy importante para obtener buenas producciones.

De la morfología se estudia la parte subterránea (raíces) y la parte aérea (tallos, hojas, flores y frutos), de la fisiología todos los estados de desarrollo del cultivo y de la ecología hay que conocer como interaccionan los cultivos con el medio que les rodean.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1. El ahijamiento es...

1 ... el ahijamiento es proceso muy característico de las leguminosas, en el que las yemas axilares del nudo de ahijamiento se desarrollan, originando nuevos tallos.

2 ... el ahijamiento es proceso muy característico de los cereales, en el que las hojas axilares del nudo de ahijamiento se desarrollan, originando nuevos tallos.

3 ... el ahijamiento es proceso muy característico de las leguminosas, en el que las hojas axilares del nudo de ahijamiento se desarrollan, originando nuevos tallos.

4 ... el ahijamiento es proceso muy característico de los cereales, en el que las yemas axilares del nudo de ahijamiento se desarrollan, originando nuevos tallos.

2. El sistema radicular de los cereales depende de...

1 ... el nº de raíces adventicias, humedad del suelo, temperatura, textura del suelo.

2 ... especie, variedad, temperatura, nutrientes, época de siembra.

3 ... humedad del suelo, temperatura, textura del suelo, profundidad de siembra, densidad de siembra.

4 ... el nº de raíces adventicias, especie, variedad.

3. El inicio del encañado comienza en...

1 ... emergencia.

2 ... germinación.

3 ... ahijamiento.

4 ... espigado.

4. El rendimiento de las leguminosas depende de...

1 ... el índice de cosecha de las leguminosas, plantas/m² , nº de vainas/ m².

2 ... nº de vainas/ m².

3 ... plantas/m², nº de vainas/planta.

4 ... plantas/m², nº de vainas/planta, El índice de cosecha de las leguminosas.

5. Fase de maduración del fruto de las leguminosas...

1 ... requiere un fotoperíodo, vernalización, etc. para que se desencadene.

2 ... mientras que siga habiendo floración en la planta el crecimiento de las vainas es pequeño.

3 ... el crecimiento subsiguiente a la germinación es bastante más lento que el que se produce en cereales.

4 ... este proceso suele comenzar cuando aún se ha producido únicamente un 20 % de la materia seca final de la planta.

Capítulo 3

Recolección y cosechado de los cultivos más representativos

1. Introducción

Se tratará en el siguiente tema los aspectos más importantes relacionados con la recolección y cosechado de las especies principales, de las que en sucesivos temas se desarrollarán el resto de técnicas de cultivo.

Se hablará de varios aspectos de las cosechadoras, la evolución histórica de la recolección de cereales, los elementos básicos que forman parte de estas máquinas y su modo de funcionamiento, regulación y pérdidas.

2. Recolección de los cultivos herbáceos

La recolección de los cultivos herbáceos seguirá una serie de peculiaridades en función de la especie a recolectar.

2.1. El trigo

Hoy en día casi todo el trigo se recolecta con cosechadora autopropulsada y se obtiene así un grano limpio para su entrega directa si se precisa.

Cosechadora autopropulsada

En cuanto a la humedad del grano de trigo no suele exceder del 11 % en zonas poco húmedas, pero de igual manera se aconseja “solear“ el trigo, es decir, dejar el trigo en la era en montones para que se solee durante varios días.

Esta práctica es propia de aquellas zonas en las que sean poco frecuentes las lluvias de verano, como en Andalucía. Se debe tener la precaución de disponer plásticos y lonas para cubrir el montón de trigo ante el posible riesgo de lluvias.

La práctica de “solear” el trigo es interesante cuando no se va a entregar de inmediato, sino que este se va a almacenar, porque si no se guarda muy seco aumenta el riesgo de ataque por gorgojo.

Definición

Era

Son zonas allanadas tapizadas de piedras planas que se utilizaban para realizar la trilla.

El trigo que se recoge en las cosechadoras suele llevar frecuentemente las glumillas adheridas al grano, además de llevar impurezas y grano partido, lo que empeora la presencia del trigo, por eso se suele pasar por limpiadoras de grano, que son capaces de limpiar a diario el trigo recogido por la jornada de trabajo de la cosechadora.

En la conservación del grano debe tenerse en cuenta que los almacenes se tienen que encontrar secos y muy ventilados, procurando que las ventanas expuestas a los vientos que puedan acarrear lluvias se encuentren acondicionadas de manera que no penetre la lluvia y, a la vez, puedan permanecer abiertas, impidiendo la entrada de roedores cubriéndolas con malla.

2.2. El maíz

La operación de cosecha del maíz incluye el arranque, eliminación de las brácteas de las mazorcas, desgranado y siega o corte de los tallos.

En la recolección del maíz se utilizan las cosechadoras de cereales con unas adaptaciones en el sistema recogedor, como el añadirle unos dedos especiales más largos, la prolongación de la plataforma de corte y eliminación del molinete.

Cabezales para la recolección del maíz

Con la adopción de este sistema se deberá reducir la velocidad de avance de la cosechadora porque el tamaño de la planta de maíz y el grosor de los tallos pueden dañar los órganos de corte y de trilla de la cosechadora.

Sabía que...

Las cosechadoras de cereales de invierno se utilizan con ligeras modificaciones para la recolección de leguminosas de grano, el maíz, arroz, girasol, etc.

Otro sistema utilizado es el recoger las mazorcas directamente, con lo que se deja el resto de la planta sin cortar en el suelo, esto facilita notablemente las operaciones de trilla, pero es más costoso.

En este sistema las mazorcas se arrancan por la acción de dos rodillos arrancadores que giran en sentido contrario al del avance de la mazorca. En la misma operación se les arranca las brácteas.

Los ajustes de cosechadora son:

1 Retirar una varilla de cada dos en el cóncavo.

2 Velocidad del cilindro desgranador 500-600 rpm.

3 Separación entre cóncavo y cilindro: frontal 20-40 mm; posterior, 10-20 mm.

En cuanto a las pérdidas de grano los factores limitantes son:

1 Humedad: las pérdidas son mayores cuando menor es la humedad del grano.

2 Velocidad de marcha: a mayor velocidad de avance de la cosechadora, mayor pérdida de grano. Velocidad de cosecha recomendada 4-5 kg/hora.

2.3. El arroz

Tiene mucha importancia en el precio del arroz el porcentaje de granos enteros sobre el total de lo cosechado, pero también es determinante el momento de la recolección, ya que si se siega el arroz muy verde hay que manipularlo mucho en el secadero con el resultado de una disminución en dicho porcentaje.

Después de la recolección normalmente se quema el rastrojo y se realiza la labor de “tangueo”, que consiste en mover el barro con unas ruedas especiales. La recolección se hace con cosechadora provista de orugas.

Cosechadora segadora de arroz

Cuando el arroz comienza a granar se suspende el riego. La madurez del arroz se prueba por la dureza del grano al diente, que debe ofrecer resistencia suficiente que impida cortarlo.

Debe secarse al sol hasta que alcance un grado de humedad inferior al 14 %. Los secaderos al sol son plataformas rectangulares de fábrica, que deben estar suficientemente aislados de la humedad.