Semilleros para el trasplante mecanizado del arroz. Manejo de Sustratos y densidades de siembra

Entre los sistemas de siembra del arroz el trasplante es un método de siembra con plántulas previamente obtenidas en semilleros y, colocadas en el terreno definitivo cuando empiezan la etapa del macollamiento. Como sistema su principal objetivo es la reducción de malezas comunes y del arroz maleza, no obstante, también permite el establecimiento uniforme y rápido del cultivo, mantener la purificación de la variedad y uniformizar los rendimientos. La labor de trasplante puede ser manual o mecanizado siendo esta ultima la más utilizada hoy día en Colombia. Trasplantar es una labor costosa, por lo tanto, con buen manejo de los semilleros y estado ideal del desarrollo de las plántulas, se obtiene buen establecimiento y resultado en los rendimientos, que compensa los costos de implementación. La velocidad de respuesta a la adaptación de las plántulas en el sitio definitivo depende de varios factores: la variedad, clase de semilla, sustrato empleado, establecimiento en el semillero, sanidad, manejo del semillero al momento del trasplante y la misma labor de siembra.  Entre más temprano se lleven las plántulas al sitio definitivo, mayor tiempo se logra para el macollamiento ya que esta etapa en el arroz es relativamente corta. Es muy importante formar la cama para la semilla ya que una plántula bien nutrida y desarrollada se adapta mejor en el campo con buena respuesta en los componentes del rendimiento.

El semillero es el conjunto de plántulas que crecen y se desarrollan en una bandeja que contiene un sustrato nutritivo y, que actúa como soporte para el establecimiento previo a la siembra, su nombre radica en la cantidad de semillas sembradas que dan origen al material de siembra en el campo definitivo. Figura 1.

Un buen semillero que garantice el establecimiento del cultivo en el sitio definitivo debe tener las siguientes características:

1. Siembras con semilla certificada de buena germinación y vigor.
2. Tiempo de imbibición e incubación de la semilla que favorezca su germinación (diferente por variedad)
3. Densidad adecuada de siembra que evite la competencia entre semillas.
4. Sustrato enriquecido que provea del alimento necesario para la plántula.
5. Desarrollo uniforme de las plántulas en la bandeja
6. Niveles óptimos de clorofila que dan color verde a las plántulas
7. Plántulas sanas libres de hongos o bacterias.

2.1 Las bandejas para el semillero

Las bandejas son recipientes fabricados con polipropileno de alta resistencia y durabilidad, contienen el sustrato y la semilla desde la siembra y hasta el estado de plántula listas para el trasplante. De acuerdo con el modelo de la trasplantadora y el número de surcos las bandejas pueden ser de 25x60cm o 30x60 cm y 3 a 4 cm de altura, con orificios realzados en triángulos que reducen el anclaje de las raíces y permiten el intercambio de humedad en su base; su capacidad puede ser entre 3,5 a 4,5 kilogramos según el tipo de sustrato empleado

2.2. El sustrato o cama para la semilla.

Los sustratos son medios nutritivos que facilitan el anclaje, crecimiento y desarrollo de las plántulas. Son diferentes las fuentes de suelo que se usan como sustrato, estos pueden ser de tierras de orillas de rio con algún contenido de materia orgánica o tierras extraídas como lodos de los canales de riego en los distritos.

La semilla contiene proteínas de reserva, proteínas estructurales, grasas, carbohidratos y fitohormonas que proporcionan la energía de germinación y provee alimento a la plántula durante los primeros 5 a 8 días; en adelante, el sustrato es quien provee del alimento a la plántula autótrofa hasta el trasplante.

2.2.1. Contenido nutricional de los sustratos.

Las cipas o lodos son los más usados y su contenido nutricional depende del tipo de material de arrastre que proviene del dragado de los canales de riego como procesos erosivos de lotes arroceros o áreas arriba de los ríos. Su composición varia, al comparar dos tipos de cipas por su color (amarilla y café) hay diferencias en su textura, bajo contenido de materia orgánica, baja capacidad de intercambio catiónico, bajos contenidos en boro, magnesio, molibdeno, potasio, hierro y zinc. Además, los contenidos de hierro y la saturación del calcio son altos. (Tabla 1)

Las cipas o lodos presentan contenidos similares a los de suelos cultivados y hay presencia de microorganismos patógenos como bacterias y hongos del suelo que afectan las plántulas. Con estos contenidos nutricionales el desarrollo de las plántulas es retardado, se genera mayor competencia intraespecífica para sobrevivencia, se reduce la altura, aumenta el amarillamiento por deficiencias y se alarga el tiempo para el trasplante reduciendo la posibilidad de macollamiento.

Tabla 1. Contenidos nutricionales de cipas y fuentes de materia orgánica

También otras fuentes se usan para mezclas de sustratos como las cenizas de la cascarilla del arroz, la bobinaza, la gallinaza y lombrinaza. En las mezclas con materia orgánica los contenidos nutricionales son más altos que la cipa. En ocasiones, se presentan sustancias que ocasionan toxicidad o también el exceso de los mismos nutrientes. La bobinaza y la lombrinaza tienen contenidos altos en la mayoría de sus elementos, acidez neutra, fuertemente salinos y medios en cobre. Usarlos solos tampoco sería lo ideal ya que su costo es elevado, se encarecería el costo del trasplante, como soporte de plántulas y manejo del semillero es inviable por la falta de consistencia del tapete, se requiere mayor frecuencia de riego y mano de obra para el manejo.  

2.2.2. Mezclas de sustratos.

Las mezclas presentan grandes ventajas ya que se aumentan muchas propiedades físicas, químicas y biológicas, la porosidad por ejemplo mejora el intercambio de aire y agua, se adicionan microorganismos fijadores y solubilizadores de nutrientes, se aumenta la capacidad de intercambio catiónico, el contenido de materia orgánica, la disponibilidad de los nutrientes y mejor desarrollo de las plántulas respecto a altura, grosor del tallo, desarrollo de raíces y color verde, sin olvidar que entre más nutritivo sea el sustrato menor debe ser la densidad de siembra. Tabla 2

Algunas mezclas y sus proporciones analizamos para establecer el crecimiento y desarrollo de las plántulas en las bandejas. Se variaron las proporciones utilizando cipa o lodo con lombrinaza:

-Cipa 80% + Lombrinaza 20%. La adición de materia orgánica independientemente de su cantidad ofrece grandes ventajas en la composición del sustrato. En las mezclas cambia La textura a Franco Arenosa (FA), el pH se neutraliza, el contenido de materia orgánica aumenta en 0,8 g/100g respecto a la cipa y se aumentan los contenidos de todos los elementos, así como la capacidad de intercambio catiónico que aumenta en 12,76 Cmol/kg respecto a la cipa. No se pierde la consistencia del tapete en la bandeja, las plantas aumentan en 1,5 cm la altura, mantienen mejor coloración del follaje y mayor humedecimiento de la zona radical. Figura 4 

-Cipa 70% + lombrinaza 30%. El pH es neutro similar a las otras proporciones de mezclas; el contenido de materia orgánica es el mayor de todas las mezclas y el contenido de los nutrientes se duplica respecto a la mezcla 80/20. El desarrollo de las plántulas es más vigoroso, conserva su color verde, la altura aumenta en 2 cm y la humedad en zona radical. Se observa fragilidad en el manipuleo de los tapetes y es necesario mantener la humedad durante el transporte del material al sitio de trasplante. Figura 5.

-Cipa 60% + Lombrinaza 40%. Es una mezcla de mayor costo, los contenidos de nutrientes son similares a la mezcla 70/30; el desarrollo de las plántulas es vigoroso y en ocasiones vicioso presentando hojas alargadas según la distribución de la mezcla. Se aumenta la fragilidad del tapete siendo más susceptible a partirse durante el transporte y en el cargue de la maquina trasplantadora. Figura 6.

Tabla 2. Contenidos nutricionales de sustratos y mezclas.

2.2.3. Limitantes fitosanitarios en los semilleros. Los microorganismos mas frecuentes son bacterias, hongos fitopatógenos y nemátodos en el sustrato, afectan fuertemente la uniformidad de los tapetes al punto de dejarlos inservibles. Figura 7.

Según los analisis microbiológicos tomando suelo de semilleros con plantulas muertas hay presencia de Rhizopus, Penicillium, Geotrichum. Para el análisis de las tablas consideramoes como valores de referencia en concentraciónes altas para hongos 1X10E3  y para bacterias 1x10E5. Tabla 3.

Tabla 3. Análisis microbiológico de sustrato obtenido de bandejas sembradas.

Rhizopus es un género de mohos que incluyen especies filamentosos hallados en el suelo causando infecciones en las plántulas, se encontró en concentraciones altas (1,4x10E5); Penicillium actúa como solubilizadores de fósforo. Geotrichum genera podredumbre, malos olores y degradación está presente a concentraciones bajas (3,7x10E2)

El sustrato Cipa o Lodo de los canales de riego presenta hongos como Rhizopus, Aspergillus, y Fusarium en alta concentración y presencia de Trichoderma. Para esta muestra la presencia de Fusarium en concentración alta (6,8 x 10E3) es un habitante permanente del suelo, según la especie puede ser un agente patógeno que afecte las plántulas. Este sustrato es un medio de diseminación de patógenos a través de la siembra contaminando los lotes de cultivo. Tabla 4.

Tabla 4. Análisis microbiológico del sustrato cipa o lodo de canal de riego

El análisis microbiológico de la Lombrinaza presenta hongos como Purpureocillium, Penicillium y Fusarium. El género Purpureocillium según su especie actua como controlador de nemátodos y el Penicillium actúa como solubilizadores de fósforo. Tabla 5.

Tabla 5. Análisis microbiológico de una muestra de Lombrinaza.

Es de especial cuidado el manejo de sustratos solos o en mezclas determinando su orígen y contenidos tanto de nutrientes como de microorganismos presentes. Para reducir estos problemas se pueden usar alternativas biológicas dirigidas al suelo o fitoinvigorización las semillas en el proceso de imbibición.

2.3. Las densidades de siembra en los semileros.

La uno de los objetivos de Fedearroz en el mejoramiento genético del arroz es la obtención de variedades o hibridos de alto rendimiento y que requieren condicioones especiales de manejo entre ellas, el uso de bajas densidades de siembra independientemente del método empleado. Uno de los grandes errores que se cometen en los semilleros para trasplante es el alto uso de semillas por bandeja, y mas cuando se usan paddys como semilla. Estas altas densidades generan mayores costos y competencia entre plantulas, menor crecimiento o desarrollo y menor adptación en el campo. Figura 8

La densidad de siembra en las bandejas depende de aspectos importantes como la calidad de semilla que debe ser certificada de alta pureza genética, buena germinación y vigor; la variedad a sembrar por su índice de semillas por kilogramo y el tipo de sustrato a utilizar.

Fedearroz 2000 tiene índice promedio de 36.000 semillas/kg evaluamos tres densidades de siembra: 100, 150, 200 y 250 gramos/bandeja con semilla certificada del 95% de germinación; utilizando 350 bandejas por hectárea, se calculó los rangos de semillas, semillas por bandeja y plántulas emergidas. Tabla 6. En 100 gramos se contabilizaron 3.600 semillas, con el 95% de germinación se obtuvieron 3.420 plántulas. Cuando aumentamos en 50 gramos la densidad de siembra obtenemos 5400 semillas que equivalen a 5.120 plántulas, es decir 1.520 plántulas más alimentándose del mismo sustrato; para la densidad de .200 gramos 7.200 semillas o 6.840 plántulas en promedio que sumarian 3600 plántulas más creciendo en el mismo sitio. Un sustrato de 3 o 4 cm de espesor no tiene la capacidad de garantizar el óptimo crecimiento y desarrollo de las plántulas a mayor densidad de siembra; aspectos importantes como la altura de la panta, estado nutricional, fitosanitario y el índice de verdor se pierden a mayor densidad de siembra

Tabla 2. Numero de semillas y plántulas por bandeja a diferentes densidades de siembra.

Densidades mayores a 50 kg/ha de semillas usadas en bandejas para trasplante mecanizado no son económicamente viables, puesto que en siembras mecanizada directa lo logramos con 50 a 100 kg/ha.

Aspectos importantes que limitan el rendimiento en trasplante son la inundación permanente con aguas calientes (> 27°C), la densidad de siembra por punto (> 4 plántulas por sitio) y la profundidad de siembra (> 3 cm).

La inundación continua de los arrozales ocasiona mayores emisiones de metano (CH4) de los campos de arroz, que constituye del 5 al 19 % del total global (Rajkishore et al. 2015)

Respecto a la densidad de siembra en el campo si empleamos 350 bandejas/ha, tenemos 3.420 plántulas por bandeja, si colocamos 4 plantas por punto tendríamos_

Con densidades de siembra mayores en bandejas, se requiere en el campo menores distancias de trasplante o mayor número de plántulas por punto, que reducen el macollamiento. Figura 10. Mayor espaciamiento entre plantas: Favorece el macollamiento del cultivo y el ahorro de semilla (Garcés, 2018).

Un buen sustrato debe proporcionar los nutrientes necesarios para el normal crecimiento de las plántulas en las bandejas y, así lograr uniformidad en el material a trasplantar. Cuando el sustrato es de calidad no son necesarias las mezclas.

A mayor densidad de siembra mayor debe ser la calidad nutritiva del sustrato. Densidades ideales están entre 100 y 150 gramos de semilla por bandeja que garantizan el suficiente material de trasplante.

Debe tenerse especial cuidado con los hongos y bacterias del suelo, como habitantes naturales en los sustratos, pueden afectar el número de plántulas por bandeja y ocasionar la perdida de los semilleros.

Para el manejo de semilleros debe conocerse las características de la variedad, su índice de semillas y el comportamiento respecto a los tiempos de imbibición e incubación en el proceso de pregerminarían de semillas.

La profundidad de siembra de plántulas, los volúmenes altos de agua, la temperatura alta del agua y el alto número de plántulas, afectan el rendimiento.

Sólo el uso de semillas certificadas de calidad garantiza el resultado exitoso en la productividad del trasplante.

No es viable reemplazar la baja calidad de un sustrato con aplicaciones foliares a las plántulas con bioestimulantes o fitohormonas, estas deben ser complementarias entendiendo el desarrollo fisiológico de la planta.

A mayor número de plantas por punto de trasplante se reduce drásticamente el macollamiento, mayor semilla a utilizar y menor distancias de siembra.

En todas las mezclas de sustratos y  densidades en las bandejas, no hubo inconvenientes en la toma de las plantas por las agujas del equipo al momento de siembra.