El área cultivada con colza (Brassica napus L.) y carinata (Brassica carinata A. Braun) se expande rápidamente en el Cono Sur debido a la demanda mundial de biocombustible para la aviación (biojet).
Por: Deborah Rondanini, Silvina Enciso, Brisa López-Llanas, Leandro Altube y Javier Botto -Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires. rondanin@agro.uba.ar ; botto@ifeva.edu.ar
La industria semillera local ofrece a los productores semilla híbrida de alta calidad y sin dormición.
Introducción
Colza y carinata son cultivos de la familia de las crucíferas, que complementan a los cereales en las rotaciones invernales. Colza, también llamada canola, es el segundo grano oleaginoso mundial con 87 millones de toneladas producidas en 40 millones de hectáreas [1]. En todo el Cono Sur es bien conocida como cultivo para producer aceite comestible y biodiesel, con notable expansión en el área invernal en Uruguay y rendimientos excepcionales en Chile [2-4]. Carinata, también llamada mostaza etíope o abisinia, es un cultivo emergente utilizado en la producción de biocombustible sustentable para la aviación (SAF en inglés) que reduce las emisiones de carbono [5].
En Argentina, carinata muestra un crecimiento exponencial, alcanzando las 60.000 hectáreas en 2025.
El aumento de la superficie cultivada con colza y carinata require la provision de semilla híbrida de alta calidad de genotipos bien adaptados para ofrecer a los agricultores. La calidad de la semilla producida depende de ambos genotipos parentales y del ambiente explorado por la planta madre durante el periodo post-floración (llamado efecto materno). En Argentina, la semilla híbrida de colza y carinata se produce en campos del norte de Buenos Aires y el sur de Entre Ríos. Estas áreas enfrentan frecuentemente variabilidad térmica y periodos de alta temperatura durante la primavera, coincidiendo con la floración y el llenado de granos [6-7].
La dormición de las semillas, definida como la incapacidad interna de germinar en un rango de condiciones adecuadas [8], puede aumentar cuando la planta madre experimenta altas temperaturas durante el llenado de granos, como ocurre en soja y quinoa [9-10] o puede diminuir, como ocurre en trigo y cebada [11,12]. En colza, los estudios en el Hemisferio Norte y climas mediterráneos indican una escasa dormición de las semillas a cosecha, acompañada de elevada diversidad genética en la expression de dormición secundaria y termo inhibición [13-15].
Así, altas temperaturas durante el llenado de granos pueden inducir dormición secundaria en cultivares comerciales de colza durante la poscosecha y el almacenamiento de las semillas [16-17].
En carinata, existe menos información. Algunos estudios indican la expression de dormición primaria durante pocas semanas post-maduración y una notable variación en las temperaturas cardinales entre genotipos seleccionados en USA [18-20]. Sin embargo, no es claro si la dormición ocurre en semilla de híbridos comerciales modernos de colza y carinata producidos en los ambientes templado-húmedos pampeanos.
Metodología
Se evaluó la germinación y la dormición de la semilla híbrida de dos híbridos de colza (Nuola 300) y carinata (Nujet 350) Nufarm Argentina (https://nuseed.com/ar/) producida en dos localidades: Villaguay (31°51′S 59°10′W) Entre Rios (ER) y Arrecifes (34°04′S 60°07′W) Buenos Aires (BA), en dos años consecutivos: 2022 y 2023. Se sembró en abril y se cosechó la semilla a fines de noviembre de cada año. Se almacenó limpia en bolsas de papel madera en cámara fría (5ºC y 50% de humedad relativa). Los ensayos de germinación se realizaron a inicios de junio 2024, cuando las semillas del 2022 tenía18 meses y las semillas del 2023 tenían 6 meses de almacenamiento, respectivamente. Se evaluó la germinación en cajas de Petri con papel Whatman humedecido con agua destilada. Cada caja contenía 25 semillas y se realizaron 4 repeticiones. Se incubaron en oscuridad en cámaras a 10, 20 y 30ºC de temperatura constante durante 6 días. Se realizaron conteos diarios considerando la protrusión de 2 mm de radícula [21]. El porcentaje de germinación a diferentes temperaturas fue indicativo del nivel de dormición, siendo baja dormición cuando las semillas germinan en alta proporción en todas las temperaturas.
La velocidad de germinación (semillas día-1) se calculó como la suma diaria del cociente entre el número de semillas germinadas y el tiempo de incubación [22]. El tiempo térmico (°Cd) se calculó multiplicando los días por la temperatura de incubación menos la temperatura base, de 0 y 5ºC [23-24]. Se ajustaron funciones Gompertz (para 10 °C) e hiperbólicas (para 20 y 30 °C). Los efectos de año, localidad y su interacción sobre la germinación final se analizaron mediante ANOVA y prueba de Tukey con 5% de significancia. Se usó el software Graph Pad Prism (Version 8.0.1).
Resultados
Las localidades y los años tuvieron diferentes ambientes térmicos (Tabla 1) durante la etapa reproductiva (septiembre a noviembre) con temperaturas medias de 16.7 a 17.9ºC y entre 2 y 4 semanas de temperaturas elevadas (de 13 a 27 días con temperatura máxima mayores a 30ºC). El periodo postfloración fue ligeramente más fresco en BA 2023 que en ER, mientras que BA 2022 tuvo el mayor número de días con temperatura máxima >30ºC (Tabla 1). Así, en los años evaluados, el norte de Buenos Aires mostró mayor variabilidad térmica que el sur de Entre Ríos.
Tabla 1. Temperaturas en Entre Rios (ER) y Buenos Aires (BA) en el periodo septiembre-noviembre de 2022 y 2023. Fuente: SMN
Se observaron altos porcentajes de germinación máxima (88-99% para colza, 81-97% para carinata) en ambas localidades y años (Figura 1). Los altos niveles de germinación alcanzados en todas las temperaturas de incubación indican la falta de dormición en las semillas. También indican que las semillas conservaron su capacidad germinativa, a pesar del largo tiempo de almacenamiento (18 y 6 meses, para 2022 y 2023, respectivamente) en cámara fría. A 10ºC la germinación de carinata fue ligeramente más rápida que colza, iniciando en el primer día de incubación y alcanzando el máximo al tercer día, siendo un día más tarde en colza (Figura 1).
Expresado en tiempo térmico, los máximos valores de germinación en colza (>88%) se alcanzaron con 40-60 °Cd (4 días a 10°C, 2 días a 20-30°C) considerando la temperatura base 0°C, o 20-45 °Cd para la temperatura base de 5 °C. Para carinata, el tiempo térmico para alcanzar los máximos niveles de germinación (>81%) fue de 20-40 °Cd (3 días a 10 °C, 2 días a 20 °C y 1 día a 30 °C) para la temperatura base de 0°C, o 15-30 °Cd para la temperatura base de 5 °C.
Figura 1. Dinámica de germinación de semillas obtenidas de Buenos Aires (BA) y Entre Ríos (ER) en 2022 y 2023 e incubadas a diferentes temperaturas. Cada punto es la media de 4 repeticiones ± 1 desvío estándar. Se muestran ajustes no lineales a los datos.
En colza, los valores máximos de germinación (88 a 99%) mostraron efectos significativos de año y de interacción localidad por año para la incubación a 20 y 30 ºC, siendo mayores en BA 2023 y menores en BA 2022 (Tabla 2). En cambio, a 10ºC no hubo diferencias entre localidades y años. La velocidad de germinación de colza se ubicó entre 5 a 25 semillas día-1, con mayores tasas a 20 y 30 °C que a 10 °C (Tabla 2). A 20 °C, la menor tasa de germinación se observó en BA 2022.
Tabla 2. Resumen de ANOVA para el máximo porcentaje de germinación y la velocidad de germinación a 10, 20 y 30 °C de incubación de semilla híbrida de colza (Nuola 300) obtenida en Entre Rios (ER) o Buenos Aires (BA) en 2022 y 2023.
DMS: minima diferencia significative de acuerdo con la prueba de Tukey al 5%. Medias con las diferentes letras dentro de una columna indican diferencias significativas
En carinata, los valores máximos de germinación (81 a 97%) no mostraron efectos significativos de localidad, año ni de interacción para ninguna temperatura de incubación (Tabla 3). A pesar de la menor germinación de BA 2023 a 30 °C, las diferencias no fueron significativas. La velocidad de germinación de carinata se ubicó entre 10 y 24 semillas día-1 dependiendo de la temperatura de incubación. No hubo diferencias en la tasa de germinación a 20 y 30ºC, mientras que a 10ºC fue ligeramente más baja en ER 2023 (Tabla 3).
Tabla 3. Resumen de ANOVA para el máximo porcentaje de germinación y la velocidad de germinación a 10, 20 y 30 °C de incubación de semilla híbrida de carinata (Nujet 350) obtenida en Entre Rios (ER) o Buenos Aires (BA) en 2022 y 2023.
DMS: minima diferencia significative de acuerdo con la prueba de Tukey al 5%. Medias con las diferentes letras dentro de una columna indican diferencias significativas
Conclusiones
Para las condiciones del ensayo, se concluye que las temperaturas máximas contrastantes experimentadas durante el llenado de granos no afectan la capacidad de germinación de colza y carinata, sugiriendo que la dormición no representa una amenaza para la industria semillera local. A 10ºC (temperatura habitual en siembras invernales), las semillas de carinata germinan ligeramente más rápido que colza.
Ambas especies conservaron alta capacidad germinativa a pesar del largo tiempo de almacenamiento en cámara fría, indicando la posibilidad de realizar carry over de semilla con bajo riesgo.
Este estudio provee información útil para la industria semillera de Brassicas bajo condiciones ambientales reales, lo cual contribuye a consolidar al Cono Sur como región estratégica para proveer biocombustibles para la aviación a escala global.
Agradecimientos: Ing Orlando Vellaz(Product Development Manager South America) y Matias Calamari (Supply Chain Manager Argentina) de Nufarm SA; Dr Diego Batlla y Verónica Rodriguez de FAUBA. Financiamiento de UBACYT 2023 (Mod 1 20020220300084BA) y FONTAGRO (ATN/RF-20631-RG).
Referencias
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