Es muy común encontrar en plantaciones de maíz diversas malformaciones en las mazorcas, las cuales afectan el rendimiento productivo y la calidad de la cosecha. El origen de estas anomalías se ha atribuido en su mayoría a condiciones ambientales adversas como altas temperaturas y estrés por sequía, pero también pueden surgir por deficiencias de nutrientes, daños por plagas o enfermedades, e incluso por malas aplicaciones de agroquímicos. En los últimos años se han identificado varios factores como responsables de estas anomalías, sin embargo, aún no se ha podido determinar la causa concreta en cada caso particular.
Factores Ambientales
Cuando el origen es ambiental es muy difícil que los productores puedan solucionar el problema. Algo importante que se debe tomar en cuenta es que las condiciones ambientales poco favorables son más críticas previo a la floración femenina, en particular cuando el maíz está en R1. Robert Nielsen de la Universidad de Purdue sugiere que esta anormalidad se presenta por condiciones poco favorables previo o durante la polinización, las condiciones que asocia son principalmente calor y sequía.
Anomalías en la Formación de Grano
Mazorcas "Arrestadas"
Esta anormalidad se genera antes de la etapa de emisión de estigmas; su desarrollo se interrumpe, lo que ocasiona que los óvulos no sean receptivos durante el proceso de polinización, por ende, no hay formación de granos.
La causa principal es aún desconocida, pero se supone que está asociada a una condición que tuvo lugar antes de floración, particularmente durante las etapas V10-V15. Algunos reportes indican que las aplicaciones tardías de fungicidas pueden provocar esta anormalidad, incluso por el uso de surfactantes no iónicos mezclados con fungicidas en aplicaciones durante V12-V14.
Mazorcas en Forma de Plátano
En esta anormalidad, las mazorcas toman la forma o curvatura similar a un fruto de plátano. Las mazorcas tienden a torcerse debido al aborto de filas completas o parciales de granos, es decir, existe un número desigual de granos en diferentes lados de la mazorca.
Mazorcas Múltiples
En este caso, varias mazorcas se encuentran en un mismo nudo de la planta, las cuales no llegan a desarrollarse adecuadamente ni a completar el llenado de granos. Las causas no son claras, aunque puede estar asociada con altas temperaturas durante la formación temprana de la mazorca, como se indicó en la introducción, durante las etapas V5-V15. Otras causas son la mala aplicación de herbicidas, insecticidas y fungicidas pre-floración femenina.
Investigadores de la universidad de Iowa (Roger Elmore y Lori Abendroth) sugieren que esta anormalidad se origina por una pérdida en la dominancia apical, lo que da paso a la formación de más mazorcas.
Mazorcas Pequeñas
Las mazorcas no crecen, esto ocasiona una restricción física para el número final de granos. Al igual que las anormalidades anteriores también puede deberse a malas aplicaciones de agroquímicos, pero la causa principal aún es desconocida. El tamaño de la mazorca se forma en V5-V6, por lo que cualquier condición abiótica o biótica también puede influir en el tamaño de la mazorca. Esta anomalía también la llaman síndrome de mazorca despuntada. La susceptibilidad depende del híbrido y en la mayoría de los casos no se observan anormalidades en las brácteas y número de hileras de granos, pero sí en la mazorca.
Mazorcas Expuestas
Las mazorcas expuestas se originan cuando mantienen un crecimiento más allá de las brácteas, es decir, por un crecimiento excesivo de la mazorca se provoca que parte de ella quede expuesta o parcialmente expuesta. Es claro que en este tipo de mazorcas será más probable una afectación ante cualquier tipo de estrés (biótico o abiótico).
Granos de Color Rojo
Esta anomalía se presenta en los granos de la punta de la mazorca, donde los granos muestran una pigmentación de color rojo. Este síntoma aparece cuando el ácaro del trigo (Acería tulipae) secreta “fitotoxinas salivales” cuando se alimenta. En este caso en particular, la calidad nutricional de los granos no se ve afectada, pero sí puede sufrir una reducción del precio a la hora de comercializarlo. La coloración rojiza normalmente inicia en los costados de los granos y luego se extiende a la corona. La severidad de este problema también puede controlarse con la selección de híbridos más resistentes.
Aborto de Óvulos y Granos
Esto se debe a una falta de polinización, fallas en la fertilización, o el aborto después de que los óvulos son fertilizados. La severidad es variable, y puede llegar a mazorcas con unos cuantos granos (hasta 1 grano por mazorca). Las fallas en la polinización en general se deben a anteras secas, fallas en el tubo polínico y polen no viable. Las altas temperaturas y estrés hídrico durante la floración pueden ser causa de este problema. Otra causa común es una mala nutrición del maíz, sobre todo cuando el boro y zinc no son considerados en los programas de fertilización, pues estos micronutrimentos son indispensables durante estos procesos.
Punta de Mazorca sin Llenar
Este fenómeno es frecuente después de la polinización y se relaciona con un fallo en los granos de la punta de la mazorca. La razón fisiológica es por una mala polinización de óvulos fértiles; los granos de la punta abortan en las etapas de formación y de maduración (R3). Tanto los óvulos sin fertilizar como los granos abortados pueden tener la apariencia de deshidratados y encogidos, pero el grano abortado a menudo también presenta un color amarillento.
Enfermedades y Patógenos
Una recomendación para reducir la incidencia de estos problemas y otros posibles es evitar realizar aplicaciones durante etapas vegetativas tardías. Cuando las mazorcas quedan expuestas es muy probable que proliferen enfermedades. De las más comunes están la pudrición por Diplodia, Aspergillus, Fusarium, Gibberella y la podredumbre de los granos. En Diplodia, por ejemplo, la infección suele presentarse en los últimos estados de la etapa vegetativa y tres semanas después de la etapa reproductiva.
El maíz en los ambientes tropicales es atacado por un gran número de patógenos que causan importantes daños económicos a su producción. La monografía de Wellman (1972) "Tropical American plant diseases" informa sobre 130 enfermedades que afectan al maíz en los trópicos, comparadas con 85 que ocurren en los ambientes templados. El clima húmedo y cálido bajo el que crece gran parte del maíz en los trópicos es sin duda favorable al crecimiento y a la difusión de los patógenos causantes de las enfermedades.
Carbón de la Panoja
El carbón de la panoja en maíz es un viejo conocido. Los síntomas incluyen deformación y polvo negro en las panojas y espigas. También se puede presentar achaparramiento de la planta, filodia y multi floración. Esta enfermedad se transmite principalmente por el inóculo que puede sobrevivir en el suelo hasta 7 años en forma de teliosporas y a través de semillas infectadas. Las teliosporas del hongo infectan las plantas de maíz durante la emergencia y luego invaden los tejidos florales previo a su diferenciación, causando a posteriori la formación de cuerpos negros llenos de esporas (soros) principalmente en las panojas.
Detectar los primeros focos y realizar un diagnóstico adecuado son pasos fundamentales para el manejo. Las primeras acciones a realizar al localizar plantas afectadas en el lote son la extracción y posterior quemado de las mismas. La estrategia más conveniente para mantener a raya esta enfermedad y volver a sembrar en lotes previamente afectados es el uso de híbridos resistentes o de mejor comportamiento frente a este patógeno.
Pudrición de la Semilla y Tizones de las Plántulas
Las semillas de maíz que están en el proceso de germinación pueden ser atacadas por algunos patógenos transportados por las semillas o por patógenos del suelo que pueden causar su pudrición antes de germinar o causar la pudrición de la plántula; esto es conocido como podredumbre del cuello de la raíz. Este no es un problema serio en la mayoría de los cultivos de maíz en las tierras bajas tropicales donde la temperatura al momento de la germinación es más bien alta y esta es en general rápida. La pudrición de la semilla y los tizones de las plántulas pueden ser un problema cuando la temperatura al momento de la germinación es baja y/o los suelos están muy húmedos. El maíz harinoso cultivado en las tierras altas y el maíz dulce son más vulnerables a esta enfermedad. Los tizones son por lo general causados por especies del género Pythium, un hongo saprofito común en los suelos tropicales.
El problema puede ser además fácilmente enfrentado sembrando semillas sanas tratadas con un fungicida orgánico en un suelo bien preparado que no esté húmedo y cuya temperatura sea superior a 10°C.
Pudrición de las Raíces
La pudrición de las raíces ocurre en condiciones y ambientes similares a la pudrición de las semillas y a los tizones. La pudrición de las raíces es en general causada por hongos de los géneros Fusarium y Pythium. La raíz se debilita, se humedece y comienza a pudrirse; consecuentemente, el abastecimiento de alimentos a la planta se retarda y esta puede incluso volcarse. La pudrición puede entrar en las raíces principales y en los tejidos de la plántula y de la corona. En ese momento, otros hongos como Diplodia maydis y Gibberella zeae pueden entrar a la planta a través de las raíces dañadas y causar la pudrición del tallo. La pudrición de la raíz puede ser controlada con las mismas precauciones usadas para la pudrición de la semilla y el tizón, buscando evitar todo tipo de daño a las raíces durante los trabajos de cultivación.
Pudrición del Tallo
La pudrición del tallo tiene importancia en casi todos los ambientes en que se cultiva el maíz. La enfermedad aparece después que se ha iniciado la fase de elongación de la planta y que los entrenudos comienzan a alargarse. Los patógenos de la pudrición del tallo son varios hongos y bacterias, muy a menudo en forma combinada. Los ataques se pueden producir en plantas jóvenes en estado de crecimiento activo antes de la floración o incluso después de ella. La enfermedad causa un secado prematuro de la planta, la rotura del tallo y la muerte de la planta y ocurre en todos los ambientes en que se cultiva el maíz. Es más importante en climas cálidos con temperaturas por encima de 30°C, alta humedad y altos niveles de fertilidad, buen crecimiento de las plantas y alta densidad del cultivo.
Pudrición Temprana por Bacterias
Los primeros ataques de bacterias de la pudrición del tallo son causados por Erwinia spp. y Pseudomonas spp.. Estas bacterias atacan el maíz a mediados de la estación y se difunden rápidamente en la planta, la cual repentinamente cae. Los tallos se vuelven de color marrón, están húmedos, son blandos y delgados y se rompen fácilmente; la descomposición bacteriana produce un olor desagradable.
Marchitamiento de Steward
El marchitamiento de Steward es causado por la bacteria Xanthomonas stewartii. El patógeno se transmite por la semilla y la infección ocurre en las primeras etapas del desarrollo de la planta; en las hojas se desarrollan lesiones acuosas donde entran los patógenos a través de lesiones hechas por insectos. Estas lesiones crecen y la hoja puede llegar a la necrosis total; el patógeno se difunde hacia el tallo y causa el marchitamiento general de la planta. La planta muestra un crecimiento anormalmente débil y muere al florecer o inmediatamente después. El uso de semillas sanas y de variedades resistentes puede controlar completamente esta enfermedad.
Pudrición Temprana por Pythium
Una pudrición del tallo que aparece en etapas tempranas es causada por especies del género Pythium. Los síntomas son similares a la pudrición temprana del tallo causada por bacterias y afecta al primer nudo sobre la superficie de la tierra. El tallo se retuerce y la planta normalmente cae, permaneciendo verde mientras no se rompa el sistema vascular. La mayor parte del daño causado por Pythium aparece antes o en el momento de la emisión de la panoja.
Pudriciones Tardías del Tallo
Estas pudriciones aparecen en las últimas etapas del desarrollo de la planta y causan un daño importante desde el inicio del desarrollo del grano hasta su madurez fisiológica. Hay tres hongos principales que causan estas pudriciones: son especies de Diplodia, Fusarium y Gibberella. Además, hay otras pudriciones importantes del tallo: el marchitamiento tardío es causado por varias especies del género Cephalosporium, la enfermedad de los haces vasculares negros es causada por Cephalosporium acremonium y la pudrición del carbón es causada por Macrophomina phaseoli.
- La pudrición causada por Diplodia maydis aparece por lo general unas pocas semanas después de la floración femenina; las hojas se marchitan y toman un color gris verdoso. Los entrenudos bajos se vuelven de color marrón-pajizo y se hacen esponjosos; la médula se desintegra y se decolora y solo quedan intactos los haces vasculares. Los tallos se debilitan y se rompen fácilmente.
- Otra pudrición del tallo es causada por Gibberella zeae; en este caso las hojas se vuelven opacas y de color gris verdoso, y los entrenudos bajos se hacen blandos y de color bronceado a marrón.
- La pudrición causada por los hongos del género Fusarium comprende varias especies: Fusarium moniliforme (Gibberella fujikuroi) y Fusarium graminearum (Gibberella zeae). La pudrición comienza enseguida después de la polinización y afecta las raíces, la base de la planta y los entrenudos bajos y la enfermedad progresa a medida que la planta madura; se rompen los tallos y ocurre una maduración prematura como en otras pudriciones.
- El marchitamiento tardío es causado por Cephalosporium maydis. Los síntomas de la enfermedad aparecen en el momento de la floración cuando las hojas se comienzan a marchitar, por lo general primero aquellas en el extremo superior, las cuales se vuelven de un color marrón opaco e inmediatamente después se marchitan y mueren. Los haces vasculares se decoloran y la parte basal del tallo se seca, se contrae y se ahueca. La enfermedad se desarrolla en climas cálidos, en suelos secos y pesados, pero también en suelos livianos y arenosos.
- La enfermedad de los haces vasculares negros es causada por Cephalosporium acremonium y está más difundida que el marchitamiento tardío. La infección aparece cuando la mazorca está bien desarrollada y los granos están en estado pastoso a duros. Los haces vasculares se vuelven de color negro y esta coloración se extiende a través de varios entrenudos; las plantas presentan solo rudimentos de mazorcas con granos contraídos y mal desarrollados.
- La pudrición carbonosa es causada por Macrophomina phaseoli. El hongo entra en las raíces al estado de plántula y algunas veces causa el tizón. Por lo general, el hongo crece a través de las capas exteriores del tallo y llega a los entrenudos bajos. Los síntomas aparecen en la planta cuando esta se acerca a la madurez y muestra una maduración prematura.
- La pudrición antracnósica del tallo es causada por Colletotrichum graminicola que también es causa de la antracnosis de la hoja.
El uso de variedades resistentes es la mejor forma de prevención y control de las pudriciones del tallo. Una fertilidad del suelo equilibrada con niveles no excesivamente altos de nitrógeno y un aumento de la dosis de potasio ayuda a su control; contrariamente, cualquier estrés durante el período de crecimiento aumenta la susceptibilidad de las plantas a las pudriciones del tallo.
Enfermedades Foliares
Las enfermedades foliares son las más visibles en la planta de maíz y, por lo tanto, a primera vista, son más alarmantes. Muchas enfermedades foliares avanzan desde las hojas inferiores hacia las superiores a medida que los azúcares son translocados de las hojas a las mazorcas. Las enfermedades foliares de importancia global que se encuentran en el maíz en la zona tropical son los tizones, las manchas y las royas de las hojas. Todas estas enfermedades matan un importante área de la hoja y reducen de este modo la superficie fotosintetizadora. Por lo general, estas enfermedades no cubren toda la vida de la planta y esta no muere, continuando con su acción fotosintética en las partes de la hoja que permanecen verdes y libres de la enfermedad; sin embargo, la productividad de la planta se reduce. En el caso de los maíces forrajeros, el total de materia seca disminuye y la calidad del forraje es menor. El tizón del Norte es causado por Exserohilum turcicum.
Despanojado y Androesterilidad en Maíz
Qué es el Despanojado
El despanojado es la práctica de eliminar las panojas antes de que estas liberen polen. De esta manera, se logra el cruce adecuado del progenitor que participa como macho, con el otro que participa como hembra, de acuerdo a su conformación establecida, para obtener semilla del híbrido. Se ha demostrado que el despanojamiento eleva el rendimiento de semilla. El rompimiento de la dominancia apical favorece la producción y calidad de semilla.
La eliminación de panojas debe realizarse en forma eficaz y oportuna para obtener la calidad genética que corresponde al híbrido planeado para su incremento de semilla; es decir, que en todas las plantas hembras, la polinización sea del progenitor masculino. El despanojado mantiene la pureza genética y evita contaminaciones con polen que genera autofecundaciones cuando no se hace oportunamente.
Frecuentemente se elimina la panoja junto con una o más hojas para agilizar y facilitar la actividad. Lo anterior, además de facilitar la labor, disminuye los costos de producción. Eliminar las panojas es una actividad costosa, más aún cuando se hace manualmente con la participación de personas.
Proceso de Despanojado
El despanojado de maíz es un procedimiento agrícola que consiste en la eliminación de las flores que producen polen, panoja, en lo alto de las plantas de maíz y arrojarlas al suelo. Es una forma de control de polinización, se emplea para hibridar o cruzar dos variedades de maíz. La hibridación del maíz está ampliamente difundida debido al fenómeno de Heterosis o vigor híbrido. La extracción de la panoja de todas las plantas de la variedad hembra deja sus barbas inferiores para ser fecundadas por la panoja de la variedad macho de surcos adyacentes que no son despanojados. Los surcos con machos son eliminados después que estos terminaron de realizar la polinización.
Casi todos los despanojados se realizan en dos etapas, primero el lote es despanojado a máquina y luego se repasa manualmente. A su vez el despanojado a máquina también tiene dos pasos: Inicialmente una máquina "cortadora" pasa a través de las hileras de maíz que se han de despanojar y corta la porción superior de la planta. Esto hace que el lote tenga una altura y estadio de desarrollo más uniforme; a los pocos días actúa una máquina "tiradora" que tira de la panoja de la planta mediante la captura entre dos ruedas o rodillos que se mueven a gran velocidad.
Las máquinas despanojadoras normalmente quitan entre el 60 y el 90 por ciento de las espigas de un campo de maíz para semilla. Este porcentaje es mucho menor que el 99,5 por ciento que tiene que ser eliminado para producir la uniformidad de semilla deseada por los agricultores. Los principales problemas para las máquinas son su incapacidad de adaptarse rápidamente a las diferencias de altura entre plantas y que además tiran las panojas por el aire por lo que pueden quedar atrapadas en las plantas de maíz y sin querer permitir la polinización.
En los lotes despanojados previamente a máquina se utiliza a modo de repaso para retirar las panojas que las máquinas no han retirado y para quitar las panojas arrancadas pero atrapadas entre las hojas de otras plantas de maíz. Se realiza caminando entre los surcos o con tractores con soportes porta hombres.
Así realizamos los cruzamientos de las plantas de maíz.
Androesterilidad como Alternativa
Una posibilidad adicional para disminuir costos y facilitar la producción de semilla es emplear progenitores con androesterilidad. Desde 1992 en el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), se trabaja con la androesterilidad. Ambas instituciones cuentan con los siguientes híbridos para uso comercial: H-47 AE, H-51 AE, Puma 1181 AEC, Puma 1076 AEC. Se han diversificado las fuentes de esterilidad para no depender de una sola y evitar la incidencia de enfermedades.
Existe una condición conocida como macho esterilidad citoplasmática en la cual este desorden tiene un origen genético. A nivel de núcleo, podemos encontrar tres genotipos diferentes para el carácter de restauración de fertilidad. Una planta normal de maíz produce polen en sus anteras y óvulos en su mazorca. Sin embargo, existen situaciones en que la formación y maduración del polen puede presentar alguna anomalía o disrupción que impida o dificulte la producción normal de polen.
Investigación sobre Despanojado y Androesterilidad
Un experimento se llevó a cabo durante el ciclo primavera - verano 2004, en el Rancho Almaraz de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán de la Universidad Nacional Autónoma de México (FESC-UNAM). El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del despanojado en la productividad de cruzas simples de maíz. Se evaluaron dos cruzas simples progenitoras, una en versión androestéril y la otra en su versión fértil, las cuales fueron sometidas a tres densidades de siembra (50 000 plantas/ha, 65 000 plantas/ha y 80 000 plantas/ha), así como a tratamiento de despanojado y testigo sin despanojar.
La cruza simple versión androestéril (8873 kg/ha) fue superior estadísticamente (117,9%) a la versión fértil que produjo 7521 kg/ha. Lo anterior indica mayor capacidad productiva de la cruza simple androestéril evaluada, lo que coincide con la respuesta encontrada en otros trabajos donde se han empleado progenitores androestériles.
El tratamiento sin despanojar (9429 kg/ha) fue estadísticamente superior, con un 35,3% con respecto al tratamiento despanojado (6965 kg/ha). Esto es contrario a otros trabajos que muestran influencia positiva del despanojamiento, ya que se genera un rompimiento de la dominancia apical, orientándose los fotosintatos a otra fuente de demanda, favoreciéndose el llenado de grano.
En este caso, la condición androestéril, representa una condición particular, en la cual no se producen granos de polen en las plantas. Al eliminarse las panojas, lejos de ser favorable, se aprecia un efecto negativo, lo que puede estar relacionado con que la panoja que no gasta fotosintatos en la fabricación de granos de polen, ya que no los produce, pero probablemente sí contribuye en alguna forma en la producción, afectándose cuando la panoja se elimina.