Escritor: Abram J. Bicksler, Ph.D., Director del Centro de Impacto de ECHO Asia


Este artículo aparece en ECHO Asia Note # 31.

Introducción y antecedentes

Almacenar sus propias semillas puede ser una manera económica de poder tener acceso a semilla para sembrar en el futuro y ayudar a mantener la biodiversidad vegetal del planeta.  Ya sea que siembre las semillas que usted mismo almacenó, las regale a amigos y vecinos, o las distribuya a través de su organización, poder cosechar, limpiar, preparar, secar y almacenar semillas con eficacia es importante para ayudar a mantener la germinación y la viabilidad de la semilla. Esta nota se enfocará en la importancia de secar semillas de manera que se logre un contenido de humedad adecuado, y brindará detalles sobre dos secadores de semilla de bajo costo que hemos construido y utilizamos en el Banco de Semillas del Centro de Impacto de ECHO Asia. 

 

 

 

Definiciones

  • Las semillas ortodoxas son tolerantes a la desecación y pueden almacenarse en /sic/
    AN31 Biks Fig1
    Figura 1: Área de pre-secado al aire libre para semillas utilizando plástico opaco para evitar el daño solar y al mismo tiempo mantener secas las semillas   /sic/
    .
  • Las semillas recalcitrantes pierden la capacidad de germinación con rapidez al exponerse al aire seco, sobre todo dentro de los diez días posteriores a la cosecha.
  • El contenido de humedad de la semilla es la cantidad de agua en una semilla; suele expresarse como porcentaje (%).
  • La determinación del contenido de humedad de la semilla se hace ya sea utilizando predicciones del contenido de humedad de equilibrio (véase siguiente término), o utilizando un medidor de humedad de semilla, o a través de muestreo destructivo (i.e. utilizando un horno para eliminar toda el agua en la semilla).  Véase más información en Rao et al. 2006.
  • El contenido de humedad de equilibrio se refiere a la forma en que las semillas dejadas en condiciones ambiente se equilibrarán con la humedad relativa en el ambiente, cambiando su contenido de humedad (expresado como %). 
  • El secado de semilla es la reducción del contenido de humedad de la semilla a los niveles recomendados para su almacenamiento, utilizando métodos no destructivos. Las semillas se secan a una tasa exponencial hasta alcanzar el contenido de humedad de equilibrio.
  • La viabilidad de la semilla es una medida del porcentaje de semillas que germinará después del almacenamiento. Cuanto mayor sea la viabilidad de sus semillas, tantas menos semillas se necesitarán para establecer un número deseado de plantas en el campo o en el vivero

Condiciones óptimas para secado  

AN31 Biks Fig2

Figura 2: Estantes de pre-secado utilizados para pre-secar semillas en un ambiente controlado antes de que vayan al secador de semilla.

Las semillas ortodoxas secadas lo suficiente retendrán su viabilidad por períodos más largos de almacenamiento en bancos de semilla. En general, las semillas ortodoxas deben secarse a entre un 3% y un 7% de contenido de humedad para almacenamiento de largo plazo, si bien algunas semillas (como la soya) podrían experimentar una reducción en la viabilidad con contenidos de humead menores al 8%. En realidad, nosotros en el Banco de Semillas del Centro de Impacto de  ECHO Asia pocas veces podemos secar semillas a un contenido de humedad menor al 10% durante la estación lluviosa, debido a niveles de humedad relativa del 70-80%. 

Las semillas recalcitrantes, que incluyen un gran número de especies de árboles y frutas tropicales, no deben secarse o expuestas al aire seco, y por tanto, están fuera del alcance de esta nota. La determinación del contenido de humedad de semillas ortodoxas también lo está, pero existen muchos buenos recursos en línea para ayudar tanto a determinar el contenido de humedad de semilla focalizada para una especie en particular, como a calcular científicamente el contenido de humedad real de la semilla. Para más información, véase el excelente Manual para el Manejo de Semillas en Bancos de Germoplasma, Capítulos III y IV, de la FAO (Rao et al. 2006).

Cabe señalar que las semillas pueden dañarse durante el secado si se secan muy rápidamente o a una temperatura muy alta. En general, asegúrese de que la temperatura de secado no exceda los 41⁰C (105⁰F) para semillas de árboles o altamente oleaginosas y 54⁰C (130⁰F) para la mayoría de las otras semillas ortodoxas.  El pre-secado en un ambiente un poco sombreado protegido de viento y lluvia puede ayudar a reducir el tiempo que las semillas necesitan en un secador. Las Figuras 1 y 2 muestran las áreas de pre-secado de ECHO Asia, bajo plástico opaco y un gabinete de pre-secado con rejillas de cedazo hecho a la medida.  

Experiencia de ECHO Asia con las mejores prácticas para Bancos de Semillas

ECHO Asia comenzó a experimentar con mejores prácticas de almacenamiento de semillas para los trópicos al establecer nuestro banco de semillas en 2009. Existía poco trabajo sobre técnicas apropiadas de bajo costo para los trópicos y subtrópicos, así que comenzamos nuestra propia investigación. Después de varios artículos revisados por pares y muchos aportes y observaciones del personal, hemos establecido mejores prácticas pertinentes para ONG y organizaciones con bancos de semillas que son un paso intermedio entre bancos de semillas comunitarios y bancos de semillas o de germoplasma internacionales. Muchas de estas mejores prácticas se resumen en la  Nota Técnica #63 de ECHO (Motis 2010). Nosotros recomendamos que: 

  • Comience con suelos sanos y plantas sanas, que pueden resistir mejor plagas de insectos y enfermedades y tienen más probabilidades de producir semillas sanas para futuras generaciones  
  • Asegúrese de que las semillas estén maduras y plenamente desarrolladas antes de cosechar
  • Coseche las semillas continuamente cuando alcancen pleno desarrollo, para evitar plagas, desgrane, incidencia de enfermedades o pérdida debido a otros eventos imprevistos
  • Limpie todas las semillas cuidadosamente para eliminar paja, insectos, vainas, etc. que pueden albergar insectos y enfermedades
  • Retire todas las semillas dañadas o con enfermedades
  • Seque las semillas para lograr el contenido de humedad de semilla recomendado 
  • De inmediato almacene las semillas en empaques al vacío (véase ECHO Asia Note #14- Croft et al. 2012; Croft et al. 2013; y Lawrence et al. 2017)
  • Almacene las semillas empacadas al vacío en condiciones de baja temperatura (Véase ECHO Asia Note #14- Croft et al. 2012)

Esta nota describe cómo hacer un secador de semilla de bajo costo para eliminar el contenido de humedad de la semilla y por tanto aumentar la viabilidad de la semilla almacenada. Sin embargo, si invertirá tiempo y dinero para secar semillas, una vez secas debe almacenarlas de inmediato en empaques al vacío o recipientes herméticos. Si las deja afuera, las semillas secas captarán de nuevo la humedad del aire exterior.  La viabilidad y la germinación de la semilla se mantienen a su máximo nivel cuando las semillas con bajo contenido de humedad se almacenan en empaques al vacío a bajas temperaturas. 

Construcción de un secador de semillas

Un secador efectivo incluirá una fuente de calor, una forma para moderar la fuente de calor, un recipiente o caja para mantener el calor, rejillas de cedazo donde colocar las semillas, un ventilador para hacer circular el aire (opcional), y una abertura de ventilación para liberar aire húmedo (opcional). Básicamente, el aire calentado de un elemento calentador fluye hacia arriba debido a la convección o circula  alrededor de un espacio cerrado utilizando un ventilador; este elemento calentador se ajusta a una temperatura específica para no dañar las semillas. A medida que el aire caliente se mueve a través de la cámara, las semillas liberan humedad porque el aire caliente contiene más humedad que el aire frío. Si la cámara es muy hermética, su secador de semilla será más eficiente con una abertura de ventilación para sacar el aire caliente, cargado de humedad, dado que las semillas se equilibrarán a la humedad relativa del ambiente.

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Figura 3: Secador de Semilla #1 de ECHO Asia Seed utilizando madera local, bombillos incandescentes, estantes hechos a la medida, ventilador tipo jaula de ardilla, y cámara de calentamiento. A. Compartimiento para secado con luces adicionales y ventilador; abertura de ventilación al extremo izquierdo. B. Compartimiento adicional para secado de semillas. C. Compartimiento para secado de semillas utilizando estantes de cedazo. D. Bombillos de luz incandescente proporcionan calor.

 

Los tiempos de secado y la capacidad para reducir el contenido de humedad de las semillas variará dependiendo de la eficiencia de su secador, la fuente de calor, la cantidad de semilla a secar, los tipos de semilla a secar, y las condiciones ambiente. Durante la estación lluviosa en el norte de Tailandia encontramos difícil secar semillas incluso con un secador de semillas pero durante períodos muy secos de la estación caliente, el secador de semillas es apenas necesario Aprender cómo secar semillas en forma adecuada requiere prueba y error, y es tanto un arte como una ciencia. Con el tiempo y la experiencia, el personal del Banco de Semillas de ECHO Asia ha desarrollado un refinamiento entusiasta para secar semillas y aproximarse al contenido de humedad de la semilla

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Figura 4: Acercamiento del Secador de Semillas #1 de ECHO Asia utilizando madera local, bombillos incandescentes, estantes hechos a la medida, ventilador tipo jaula de ardilla, y cámara de calentamiento. A. Compartimiento para secado con luces adicionales y ventilador; abertura de ventilación al extremo izquierdo.

Dependiendo del tipo, los secadores de semilla pueden desempeñar papeles adicionales importantes en un Centro de Recursos para Fincas Pequeñas o en un banco de semillas. Cuando se utiliza un termostato junto con una cámara sellada, aislada, el secador puede convertirse en una cámara de germinación. Los secadores de semilla con suficiente flujo de aire y calor pueden utilizarse para secar otra biomasa para fines de investigación o comerciales (p.ej. nuestro Secador de Semillas #3, que es un gabinete de germinación de semilla modificado, también puede utilizarse para secar marango y otros materiales vegetativos para fines de investigación o para pulverizar para suplementos nutricionales).  Con un poco de creatividad, puede construirse un secador de semillas a partir de materiales fácilmente disponibles y ¡puede servir para muchos propósitos simultáneos!

ECHO Asia ha construido tres secadores de semilla a lo largo de los últimos ocho años. Abajo examinamos cada uno a profundidad. En general, un secador de semillas requiere cinco o seis componentes principales. 1. Una fuente de calor, puede ser ya sea un elemento calentador o bombillos. Los bombillos incandescentes generan la mayor cantidad de calor, pero también pueden utilizarse bombillos fluorescentes. Se necesitará electricidad para encender los bombillos.  2. La forma de moderar la fuente de calor puede ser ya sea con un termostato o con un sencillo temporizador eléctrico. El termostato es el método preferido, ya que el flujo de aire antes de agregar una abertura de ventilación. El ventilador sopla el aire caliente desde arriba hasta abajo a través de una falsa pared para ayudar a recircular el aire calentado.  

AN31 Biks Fig6
Figura 6: Secador de Semillas #1 de ECHO Asia mostrando estantes a la medida, bombillos, y ventilador tipo jaula de ardilla para/sic/

 

/sic/ puede regular con precisión las temperaturas; sin embargo, puede utilizarse un temporizador, asumiendo que usted dedica el tiempo y esfuerzo necesarios para medir la temperatura dentro del secador de semillas y para ajustar el ciclo de calentado/enfriado de los bombillos a través de la función encender/apagar (on/off) del temporizador y presta atención a las condiciones cambiantes de la temperatura ambiente. 3. Un recipiente o caja  donde se almacenarán las semillas y contendrá el calor es esencial para asegurar que las semillas no están re-equilibrándose a la humedad del aire ambiente y que los elementos de calor se están usando con eficiencia.  4. Las rejillas de cedazo funcionan bien para mantener las semillas dentro del recipiente.  Cualquier material que permita el flujo de aire puede funcionar; nosotros hemos hecho rejillas desmontables con material para puertas de cedazo. Las rejillas deben colocarse de manera que permitan el máximo flujo de aire a través de la cámara. Apilar las rejillas en capas como estantes ha funcionado bien para nosotros. Esparza las semillas con no más de una capa de espesor en el material de la rejilla, para permitir una buena circulación de aire y maximizar el secado. 5. Un ventilador pequeño que haga circular el aire caliente puede ayudar a agilizar el tiempo de secado, maximizar la eficiencia y asegurar un secado más uniforme;  usted podría utilizar un ventilador de CA conectado directamente a una fuente de energía directa, o un ventilador de computadora CD conectado a un transformador de CD.  Si bien es útil, un ventilador no es absolutamente necesario si el elemento calentador está situado debajo de las rejillas y la convección puede llevar el aire caliente hacia arriba a través de las capas sucesivas de estantes de rejilla de cedazo. 6. Una abertura de ventilación que pueda abrirse y cerrarse no es absolutamente necesaria (en especial si su gabinete o caja no son demasiado herméticos), pero podría ser útil si sus semillas tienen un contenido de humedad bastante alto. A medida que el aire caliente capta la humedad de las semillas, pierde su capacidad para retener más humedad, y humedece el interior de la cámara. Abrir una abertura de ventilación periódicamente permite que el aire húmedo escape y se reemplace con aire fresco.  Si no tiene esa abertura de ventilación, esta función la puede lograr abriendo la puerta de la cámara  o los estantes periódicamente.

AN31 spanish figure 7Figura 7: Plano de modificaciones para el Secador de Semillas #1, incluyendo la adición de una toma de entrada para el flujo de aire y escape.

 

AN31 Biks Fig8

Figura 8: Secador de Semillas #2 de ECHO Asia con todas los estantes cerrados.   A. Termostato y ventiladores. B. Estantes para secado.

 

Modelos de Secadores de Semilla de ECHO Asia

El primer secador del Banco de Semillas de ECHO Asia (lo llamaremos Secador de Semillas #1) es una caja muy grande de madera hecha a la medida con estantes espaciados unas 8 pulgadas (17 cm) entre sí (Figuras 3, 4, y 5 en las páginas 11 y 12). Utiliza bombillos incandescentes en la parte inferior y en la superior para calentar el aire (Figura 3). El secador es bastante firme pero pesado, y con el tiempo han aparecido grietas en las paredes, debido al uso de madera local que no fue secada en horno. Posteriormente lo modificamos para incluir un sistema de ventilación (que raramente utilizamos), un termostato para controlar mejor las temperaturas, y un ventilador tipo jaula de ardilla, junto con más bombillos incandescentes para tratar de circular más aire (Figura 4) desde la parte superior de la cámara hacia abajo a la parte inferior de la cámara. Este diseño también incorpora un área de calentamiento separada en la parte superior para calentar e intercambiar aire (Figuras 6 y 7 en la Página 12).  

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Figura 9: Viendo hacia abajo en el Secador de Semillas #2 a la fuente de calor. No todos los bombillos son necesarios para generar la cantidad deseada de calor.

 

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Figura 10: Herraje para estantes desmontables del Secador de Semillas #2.

 

El segundo secador del Banco de Semillas de ECHO Asia (Secador de Semillas #2) se construyó seis años después del primero.  Utilizamos los mismos principios, pero con modificaciones para hacerlo más compacto y eficiente (Figura 8 en Página 12). Mientras que el primer secador se construyó utilizando madera local propensa a partirse, este secador se construyó con madera secada en horno y plywood. También utilizamos herraje para uso más pesado y estantes con menor distancia entre ellos (para hacer el diseño más compacto). Como el primer secador, éste tiene bombillos para calentar (Figura 9), un termostato, y ventiladores de computadora de CD para circular el aire (Figura 10). Mientras que el Secador de Semillas #1 es fijo, este secador tiene rodos que permiten moverlo de ser necesario. La herrería es de alta calidad (Figura 11) y permite una operación sencilla, pero es algo difícil sacar los estantes del gabinete para limpiarlos (Figura 12).

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Figura 11: Acercamiento de termostato, ventiladores y estantes desmontables del Secador de Semillas #2.

 

Hemos construido  un tercer diseño (Secador de Semillas #3), pero todavía no lo hemos utilizado ampliamente. Es un diseño modular, basado en un gabinete para germinación de semillas (Figura 13) que ECHO Asia construyó y ha estado promoviendo (véase EAN #8 (Bicksler 2011) así como también nuestro video en YouTube). Este secador de semilla es básicamente un gabinete para germinación de semilla con un termostato (Figura 14) para controlar temperaturas con precisión, una abertura de ventilación para permitir la liberación de aire saturado, ventiladores de computadora CD para circular el aire dentro del gabinete (Figura 15), y una serie de agujeros perforados en el estante pre-existente en la cámara para ayudar en el flujo de aire (Figura 16). Las ventajas de este diseño son que: 1) puede también cumplir una doble función como gabinete para germinación de semillas, y 2) con aislamiento pre-existente, es extremadamente eficiente como fuente de calor. Una desventaja es que está limitado en cuanto a tamaño debido al tamaño pre-existente del gabinete de cocina que se utilizó en su construcción.

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Figura 12: Acercamiento de estantes utilizando cedazo en Secador de Semillas #2.

 

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Figura 13: Secador de Semillas #3 Modular con diseño original basado en la Cámara para Germinación de Semillas de ECHO Asia.
Tabla 1: Retroalimentación del personal sobre las ventajas y desventajas de los Secadores de Semillas #1 y #2, así como también sus parámetros para crear un secador de semillas ideal en el futuro.  

Secador #1

Secador #2

Secador Ideal

Beneficios:

Beneficios:

 

El ventilador no parece ser necesario para secar las semillas

Construído de madera ligera y durable

Construído de madera ligera y durable

 

Las bandejas hechas a la medida son fáciles de remover

Fácil de mover

No necesita ventilador

Fácil de limpiar

Útil para la última etapa de limpieza y secado

Los elementos de calefacción están en la parte inferior del gabinete

Las bandejas anchas y espaciosas facilitan poner contenedores o vainas en el secador

 

Fácil de mover

Las bombillas en la parte inferior proveen el calor suficiente sin ventilador

 

Las bandejas anchas, espaciosas y cercanas entre sí proveen opciones (semillas y vainas)

 

 

 

Acceso a la parte inferior permite limpiar los restos que caen

 

 

La cubierta removible facilita las reparaciones

Desventajas:

Desventajas:

 

Es pesado – las puertas y todo el gabinete

Es díficil limpiar los restos que caen

 

Díficil de mover

Bandejas díficil de mover

 

El ventilador es ruidoso

Equipo caro (de Alemania)

 

Los estantes nos son muy estables

No se puede poner vainas grandes (porque las bandejas están muy cercanas entre sí)

 

Retroalimentación del personal sobre los diseños

Los miembros del personal del Banco de Semillas de ECHO Asia brindaron la siguiente retroalimentación sobre los diseños y operatividad del Secador de Semillas  #1 y del Secador de Semillas  #2. También compartieron sus parámetros para un secador de semillas ideal (Tabla 1). Nosotros quisiéramos combinar algunas de las mejores características de ambos para crear un nuevo secador de semillas en el futuro.

Conclusión

Puede construirse un gabinete para secado de semillas altamente efectivo y de alta calidad a partir de materiales locales con pocos insumos financieros y de mano de obra. Utilizar un secador de semillas así ayuda a reducir el contenido de humedad, mejorar la viabilidad de las semillas y la efectividad de las técnicas de almacenamiento. Un mejor almacenamiento de semillas y mayor viabilidad pueden reducir la necesidad de comprar semilla, mejorar la auto-suficiencia y la sostenibilidad de los productores y las comunidades, y ayudar en la lucha para proteger la biodiversidad de las semillas para sembrar.

AN31 Biks Fig14
Figura 14: Termostato para controlar las temperaturas de calentamiento dentro del Secador de Semillas #3.

 

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Figura 15: Secador de semillas #3: A. Ventiladores para circulación de aire. B. Bombillos para generar calor. C. Termostato.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Referencias citadas

Bicksler, A. J. 2011. Build your own seed germination cabinet for testing seed viability. ECHO Asia Note #8. Chiang Mai, Tailandia: Centro de Impacto ECHO Asia. 

AN31 Biks Fig16
Figura 16: Acercamiento de bombillos, ventiladores y termostato en Calentador de Semillas #3

Croft, M., A. Bicksler, J. Manson, and R. Burnette. 2013. Comparison of appropriate seed storage techniques for germplasm conservation in mountainous sub-tropical climates with resource constraints. Journal of Experimental Agriculture 49(2): 279-294). 

Croft, M., A. Bicksler, J. Manson, and R. Burnette. 2012. Empaque al vacío vs. refrigeración: ¿Cuál es la manera más efectiva de almacenar semillas? ECHO Asia Note #14. Chiang Mai, Tailandia: Centro de Impacto ECHO Asia. 

Lawrence, B., A. J. Bicksler, and K. Duncan. 2017. Local treatments and vacuum sealing as novel control strategies for stored seed pests in the tropics. Agronomy for Sustainable Development 37(6). 

Motis, T. 2010. Seed saving steps and technologies. Nota Técnica ECHO #63. N. Ft. Myers, FL: ECHO, Inc. 

Rao, N. K., J. Hanson, M. E. Dulloo, K. Ghosh, D. Nowell, and M. Larinde. 2006. Manual para el Manejo de Semillas en Bancos de Germoplasma. Manuales para Bancos de Germoplasma Número

Cita este artículo como:

Bicksler, A.J. 2017. Un secador de semillas de bajo costo para bancos de semillas locales. Nota de ECHO Asia  no. 31.

 


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