Tema Central - sep/oct 2008
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Producción de semillas de maíz híbrido

Rubens Eric Zanovello de Godoi
eric.godoi@monsanto.com




Semillas de la Tecnología
La producción actual de semillas de maíz híbrido es el resultado de aproximadamente 70 años de avances científicos y tecnológicos, desde el lanzamiento del primer híbrido comercial en el Brasil, en 1919, hasta nuestros días, con el avance y aparición de los primeros híbrido genéticamente modificados, evidenciando el gran avance de la moderna agricultura brasileña. La importancia de las semillas híbridas para el cultivo del maíz queda demostrada cuando se compara la evolución de la superficie sembrada con semillas híbridas y la productividad en toneladas por hectárea (ton/ha). En los últimos cuatro años, la superficie sembrada con semillas híbridas de maíz saltó de 8,2 millones de hectáreas a 10,3 millones (Gráfico 1), y en el mismo período, el incremento en el rendimiento fue superior al 17%.



Gráfico 1 - Evolución del mercado de semillas híbridas en millones de hectáreas de las últimas 4 cosechas


A pesar de la interferencia de varios factores, se puede inferir que este incremento de productividad también muestra una correlación con el aumento del uso de semillas híbridas. Ese mismo hecho fue observado históricamente en otras partes del mundo, cuando se avanza en tecnología, tal como se muestra e el Gráfico 2. En los EUA, hasta la década de 1930, se utilizaba solamente variedades (llamadas de "polinización abierta"), y en las décadas siguientes hasta hoy, solo híbridos, comenzado con los híbridos dobles, cambiando posteriormente a los híbridos simples, y actualmente, híbridos simples genéticamente modificados en gran volumen (los llamados híbridos "Biotech").



Gráfico 2. - Promedio de productividad del maíz en Estados Unidos desde la Guerra civil hasta nuestros días


El maíz híbrido
Conceptualmente, el maíz híbrido explora una de las más conocidas y valiosas contribuciones prácticas del mejoramiento genético al ser humano y a la agricultura mundial, que es el "vigor del híbrido" (o heterosis), descubierto hace 100 años atrás por George H. Shull (1908,1909). Desde su descubrimiento, diversos eventos siguieron, hasta nuestros días donde ya es posible contar con el uso de híbridos comerciales de maíz transgénico o genéticamente modificados, que representan lo que es lo más moderno en el sector.

En la campaña de verano de 2008/09, el Brasil ya cuenta con esta tecnología, como es el caso del maíz "YieldGard®", que además de los beneficios de control (Broca del colmo) y de supresión (Lagarta del cartucho y Lagarta de la Mazorca), puede traer beneficios para el medio ambiente con la sensible reducción del uso de insecticidas, agua y diesel. Se puede atribuir a las semillas de maíz, además de esos beneficios más conocido de tolerancia a plagas y herbicidas, un mejoramiento en la calidad nutricional y, en un futuro próximo, tolerancia a enfermedades, al estrés hídrico y un mejor aprovechamiento del Nitrógeno.

En qué consiste el "vigor del híbrido"?
Ello ocurre al realizarse cruzamientos programados entre linajes endogámicos divergentes (genéticamente diferentes), que son las unidades fundamentales para el desarrollo de programas de producción de semillas de maíz híbrido. Los linajes son poco productivos en general, pues para obtenerlos, las plantas de maíz son fecundadas manualmente, con lo que se pierde productividad (cuatro veces inferior a los híbridos en general, o menos), representando el talón de Aquiles en la producción de semillas. El primer híbrido a ser producido fue el híbrido simple, como muestra el ejemplo de la Figura, donde se evidencia la progresiva pérdida de vigor y, consecuentemente, de productividad a los alargo de las autofecundaciones.




Existen varios tipos de híbridos, todos ellos constituidos de linajes. Algunos fueron pensados para viabilizar la producción económica de semillas, como es el caso del híbrido doble creado por Donald Jones en 1918. Este investigador trató de eliminar un problema de baja productividad de semillas de las hembras de los primeros híbridos simples, que eran linajes de bajo rendimiento de semillas. Utilizó como hembra el mismo híbrido formado entre dos linajes, lo que significó bastantes más semillas. En este tipo de híbrido, se disminuyó un poco de vigor, pero se viabilizó en la época, la producción económica de semillas.

Actualmente, se avanza hacia el uso de híbridos con menor número de linajes, como es el caso de los híbridos triples (hembra HS y macho linaje), híbridos simples modificados (hembra HS entre linajes relacionados y macho linaje), y el simple puro (cruzamiento solo entre linajes). Por esa razón, las empresas estimulan y direccional a sus mejoradotes (investigadores especializados en la generación de nuevos híbridos) a la selección de linajes que produzcan buenos híbridos, pero sin perder de vista las características favorables a la producción económica de semillas. Es en este aspecto que las modernas tecnologías de ingeniería genética, como los marcadores moleculares y el uso de di-haploides, pueden auxiliar a los mejoradotes a reducir el número de ciclos y aumentar la efectividad de la selección. En contrapartida, se trata de un nivel de tecnología que no está disponible para todas las empresas del sector, pues exige inversiones continuas de millones de dólares, existiendo empresas alrededor del mundo que invierten cerca de U$ 2 millones por día en investigaciones agrícolas.

Planificación de la producción, un desafío constante
La planificación de la producción de semillas híbridas es uno de los puntos más críticos en este sector, pues depende una programación perfectamente alineada con el mercado, las oportunidades y las tendencias. Todo proceso industrial requiere de una buena conexión entre el análisis de marketing, ventas y producción, para determinar el volumen correcto de productos, pero en el caso del mercado de semillas, ello implica un particular desafío. Es necesario tener muy bien identificadas las necesidades de los agricultores y del mercado, donde diversos eventos pueden llevar a un cambio radical en la planificación, incluso influyendo el rumbo de las investigaciones de los mejoradotes, como en el caso de las nuevas enfermedades. Otro hecho que muestra la importancia de esta anticipación, es que, para algunos tipos de híbridos, se necesitan estimaciones de producción de hasta tres campañas, así como para los híbridos simples modificados, híbridos triples y también en el caso del híbrido doble. Este último se toma como ejemplo por ser el más complejo, pues para obtenerlo, se debe aumentar la cantidad de semillas de los linajes "A", "B", "C" y "D" en una campaña. En otra, se cruza el "A" con el "B" para formar el macho híbrido simple "AB", y también se cruza los linajes "C" con "D" para formar la hembra híbrido simple "CD". Finalmente, en la tercera, se produce la semilla del híbrido doble "ABCD" a través del cruzamiento de dos híbridos simples "AB" con el "CD". En verdad, en la planificación de la producción, esto se hace de atrás para adelante, comenzando por estimar cuándo será la venta de semillas del híbrido final y, sobre la base de la productividad histórica de semillas de hembras y machos, se debe prever los requerimientos de semillas de híbridos simples, parentales y linajes.

Existe otro factor que implica también un desafío constante en la producción de semillas: el clima. La primera parte de la "fábrica" de semillas está a cielo abierto, es decir, es en el campo donde las semillas son producidas y, por lo tanto, están sujetas a variaciones de las condiciones climáticas que muchas veces pueden ocasionar pérdidas considerables debido a lluvias en la cosecha, heladas, sequías, etc.

Para países como los EUA, que está en otro hemisferio, existe mayor necesidad de planificación de la producción, lo que se entiende fácilmente por la ocurrencia de inviernos rigurosos. En el Brasil, en muchos de sus estados, se puede producir semillas en dos campañas (verano e invierno). De esa forma, también Argentina, Bolivia y Chile pueden producir semillas durante el invierno del hemisferio norte y posteriormente, exportar semillas listas para la siembra, lo que representa una importante fuente de divisas. Se exportan semillas híbridas no solamente para los Estados Unidos, sino también hacia otros países de América Latina que tienen diferentes dificultades de producción. Hay otro camino inverso, cuando es necesaria la importación de semillas en ciertas situaciones, como las posibilidades de utilizar los recursos genéticos de diferentes filiales internacionales y también, de laboratorios de ingeniería genética de la casa matriz, para estudios o introducción de genes en linajes parentales. Esas semillas vuelven en pocas cantidades al país de origen para su posterior incremento y producción de híbridos.

Cuellos de botella en la producción de semillas de alta calidad
En los últimos dos años se ha visto un cambio importante en el escenario mundial de los comodities y, particularmente para el maíz; los stocks están muy bajos, elevando los precios de los alimentos. La industria de semillas sufrió así un gran impacto, aumentando rápidamente su demanda. Este aumento puede llevar a "cuellos de botella" en la producción de semillas de alta calidad, si algunos aspectos no pueden ser previstos. Las empresas de semillas están visualizando este momento y están invirtiendo millones de dólares en la expansión de sus instalaciones para elevar considerablemente su capacidad.

Para tener volumen y calidad es necesario adquirir máquinas de última generación para dichas expansiones (ver fotografías más abajo), equipando las unidades de beneficiado de semillas ("UBS") e iniciando la introducción de innovaciones tecnológicas, como las máquinas de separación de semillas dañadas a través de imágenes de alta resolución y filtros de colores, los llamados "color sorters". Esos equipos son capaces de separar las semillas atacadas eventualmente por hongos e insectos y descartarlas, quedando las semillas de alta calidad germinativa para ponerlas a disposición de los clientes agricultores.


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