FOLLETO TECNICO No. 44DICIEMBRE ng 1962

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f DAÑOS QUE CAUSAN EN MEXICO LOSHONGOS DE GRANOS ALMACENADOS

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Clyde M. ChrislensenLuis César López

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1

1

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONESAGRICOLAS, 5. A. G.

Londres 40 México 6, D. F.MEXICO

Impri!sQ en~ "TIpográfica Londres"

Londre, 50.

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONESAGRICOLAS. S. A. G.

MEXICO

DAÑOS QUE CAUSAN EN MEXICO LOS HONGOS DE GRANOS

ALMACENADOS

Por Clyde M. Christensen* y Luis César López'::::<

INTRODUCCION

La producción de ma(z, trigo y cebada ha aumentado conside~

rablemente en México durante los últimos 15 años YI como resulta­do de ello, ahora se vienen almacenando mayores cantidades de gra­no por períodos más largos que antes.

Los granos almacenados están sujetos al ataque de insectos yhongos que pueden disminuir la calidad del grano, y en algunos C(l­

~os causar la pérdida parcial o total del mismo. En México el proble~

ma de infestaciones ele insectos en el grano almacenado principió aestudiarse desde hace más o menos 10 años. Sobre este tema se hapublicado un buen número eJe artículos de divulgación, y los encar­gados del almacenamiento están pendientes ele resolver los proble­mas que originan los insectos en el almacén. Sin embargo, el dete~

rioro por hongos de los granos almacenados sólo ha sido reconocidoen México hasta los últimos años. En 1959, la Oficina de EstudiosEspeciales (ahora desaparecida por haber sido incorporada al Insti~

tuto Nacional de Investigaciones Agrícolas, S.A.G.L empezó algunostrabajos para evaluar este tipo de deterioro.

", Profesor del Departamento de Filopalologi'l de la Universiclad de Minesota, E. U. A.

.¡:.(;< Técnico del Instit'Jlo N"ciol;al de Investig~ciones Agrkolas, S.A.G.

Los autores agradecen <l los doctores John S, Ni~derhauser, Douglas Barnes '1 Normal!E. BorJaug, miembros del penonal de la Fundación Rockefeller y jefes de Jos Depar.tamentos dI!! Fitopatol(lgla, Entomología y Trigo, respectivamente, de la antigua Oficinade Estudios Especiales, su amplia colaboración prestada durante la realización de estetrabajo.

Igualmente, agradecen al Dr. Antonio E. Rodríguez: V., Jefe del Departamento deFitopatolegra del Instituto Nacional de Investigaciones Agricel..s, S.A.G., sU valiosa ayudiilen la revisión del manuscrito.

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MATERIALES Y METODOS

Origen de las muestras. En el presente estudio se utilizaron 3tipos de muestras: En primer lugar, muestras recibidas de almacenessituados en diversas regiones del país. Estos granos habían estadoalmacenados por pedodos de más o menos un año, pues correspon­dían a la cosecha 1958(59 en la mayoría de los casos; en segundolugar, muestras recolectadas en almacenes de Tlaxcala, Hidalgo, Ve­racruz y México. En los dos primeros se recolectaron muestras decebada; en los dos últimos, maíz y frijol; finalmente, muestras detrigo recolectadas en el campo, poco antes o poco después de la ma·duración del grano, y cuando la cosecha estaba próxima. Se estu~

diaron también unas muestras de cebada nueva, recolectadas pocosdías después de la cosecha.

Daño de los embriones. Para determinar el daño a los embrio~

nes, se partieron de 20 a 50 granos de cada muestra, y se examina­ron por dentro con el microscopio esteroscópico. Se tomó nota deldesarrollo de hongos dentro de la semilla, asr como del número elegranos con embriones manchados.

RESULTADOS

Cuándo oc.urre la infección del grano por hongos. A medida quelas semillas maduran en las plantas, pueden ser invadidas por unavariedad de hongos, que se han denominado hongos de campo. Losresultados obtenidos en muestras de trigo colectadas antes de la ca·secha, se muestran en el Cuadro 1, Y dan una idea de la clase de mj·croflora que puede encontrarse en semilla que no ha entrado toda·vía a los almacenes.

CUADRO l. Hongos aislados de trigo de cosecha reciente, desinfecta·dos por fuera, y cultivados en malta, sal y agar. CampoAgrícola Experimental "El Horno", Chapingo, México.1959.

Hongos como Alternaria y Cladosporium se presentan comull­mente en semilla de cosecha reciente, lo mismo que Heln'linthospo~

rium y Fusarium. Estos dos últimos géneros no se encuentran en elCuadro menckmado anteriormente.

Determinación del número y clase de microflora presente en la3emilla. Estos datos se obtuvieron usando la técnica descrita porChristensen (2), que consiste en: aL sembrar en agar granos ente­ros o partidos, previamente desinfectados por fuera, con el fin deconocer el porciento de las semillas que ya fueron invadidas por lasdiferentes especies de hongos; y b L cultivar en agar pequeñas can·tidades de una suspensión compuesta de una solución de agar al0.15% y una determinada cantidad de granos molidos, para conocerel número y clase de esporas viables de hongos por gramo de grano.En ambos casos se utilizó principalmente un medio compuesto deextracto de malta (2%L sal (10%) y agar (2%). Otros medios seutilizaron en algunos casos especlficos.

Contenido de humedad. Este se determinó por medio del méto.do de secado en estufa, que consiste en pesar 10 gramos de granoentero y dejarlo en una estufa a 100~103"'C por 3 días. El porcientode humedad se obtiene por diferencia de peso.

Kentana 54Yaqui 50Lerma RojoYaktana 54 ATehuacán

Porciento de granos infectados

Hongos de campoAltllrnaria Cladosporium Rhodotllrulll

92 45 O90 38 1082 32 794 24 1065 32 20

Hongos de almllcénAspergillus '1 Penicillium

OOOOO

Germinación. Se colocaron 100 granos en una toalla de papelhumedecida, se cubrieron con plástico o con papel encerado, y seguardaron a temperatura ambiente o en una cámara con tempera.tura entre 25 y 30"'C. El porciento de germinación se tomó entre 5y 8 días después.

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Los hongos citados infectan la semilla en el campo, y en la si­guiente estación pueden causar pudriciones de la raíz o algún otrotipo de daño en las plantas que nacen de semillas infectadas, perono deterioran los granos en el almacén.

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Los hongos que atacan a los granos en el almacén correspondena los géneros Aspergillus y Penicillium, los cuales no infectan los gra­nos antes de la cosecha. Esto se puede ver claramente comparandolos Cuadros 1 y 2, donde las muestras de granos que se recolecta­ron antes de la cosecha no tuvieron Aspergillus o Penicillium, sino$olamente hongos de campo, como Alternaria y Cladosporium. Porotro lado (Cuadro 2), las muestras de grano que habían estado al­macenadas por varios meses tuvieron solamente Aspergillus y ya ha­bían perdido su calidad, como lo indica la baja germinación de to­das las muestras.

CUADRO 2. Porciento de germinación, granos infectados con hon­gos de almacén, y número de colonias de varias espe­cies de los mismos hongos por gramo de grano, enmuestras de cebada de Apizaco. Campo Agrícola Ex­perimental "El Horno", Chapingo, México. 1959.

N9 de Germina- Porcienlo de granos infectados con:mue5tra ción % A. glaucus A. candidus A. flavus

1 1 80 ° 42 3 98 4 123 ° 90 2 144 3 86 6 65 ° 86 ° 326 ° 96 6 14

Colonia1 de hongos por gramo de grano

N9 de A. glau(us A. restric:tus A. candldus A. flavusmuestra

1 25,000 30,000 30,000 °2 190,000 5,000 5,000 °3 30,000 30,000 ° °4 110,000 60,000 5,000 °5 65,000 30,000 25,000 °6 40,000 ° ° 10,000

La evidencia que se ha obtenido en México y en otros países e:;suficiente para asegurar que el daño causado a los granos almace·nadas se debe únicamente al ataque de hongos, el cual es favorecidopor las altas humedades y temperaturas que existen en los almace­nes, y no a ciertas condiciones que prevalecen en el campo antes dela cosecha, como a veces se piensa.

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Especies de hongos que daiian los granos almacenados. En Mé­xico, en las pruebas de laboratorio, se encontraron las mismas espe­cies de hongos que se han encontrado en otros países (5, 6). Esto esnatural, ya que este tipo de hongos se encuentra en todo el mundoinvadiendo diferentes clases de materiales (4). Su desarrollo estciinfluído principalmente por el contenido de humedad y la tempe­ratura de la semilla, lo que se explicará con más detalle en otro cu'pítulo.

En general, el hongo que se encuentra con más frecuencia engranos atacados es Aspergillus. Las especies más importantes den­tro de este género son: A. glaucus, A. candidus, A. ochraceus y A.flavus, mencionadas en orden ascendente de acuerdo con el conte­nido de humedad requerido para su desarrollo en los granos (2).Cada uno de éstos es un grupo de especies, e incluye un número deseries o sub·especies bien definidas. Algunos de estos grupos ataca­ron fuertemente a la cebada, como se aprecia en el Cuadro 2.

El grupo A. glaucus es particularmente importante, porque susmiembros o sub·especies (A. restrictus, A. amstelodami, A. ruber, A.repens y A. chevalieri) invaden el grano que tiene un contenido dehumedad más bajo que el que requieren otras especies de Aspergi­lIus para infectar la semilla. Es también importante porque algunasde las series o sub.especies del grupo son bastante distintas unas deotras. A. restrictus, dentro del grupo A. glaucus, se desarrolla engrano con un contenido de humedad de 13.5% o menor, límite enel cual otras especies de hongos no podrían subsistir. Es muy per··judicial porque causa la muerte de los embriones y los mancha deuna coloración café o negra~ aún en granos que contienen entre 13y 14% de humedad, el cual es considerado como un nivel seguropara la buena conservación de la calidad del grano. No se sabe queproduzca calentamiento (') L pero de cualquier modo puede producirgrandes pérdidas en la calidad de la semilla. La especie A. repens,también del grupo A. glaucus, es mucho menos dañina que A. restric·tus. En lugar intermedio entre A. restrictus y A. repens se encuentrael hongo A. ruber, también del mismo grupo de especies.

(:::) Se entiende par calentamiento la elevación exceslvil y r¡jpida de la temperatura, debidoa las condiciones de alta humedad y temperatura que facilitan el crecimiento rá·pida de hongos en los granos almacenados, lo cual los perjudica grandemente manoch;indolos por dentro y por fuera de una coloración café o negra.

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A. restrictus y algunos otros miembros del grupo A. glaucuspueden invadir granos u otros materiales con un bajo contenido dehumedad, debido a que requieren un ambiente con una alta concen­tración osmótica, Estos hongos, especialmente A. restrictus, no pue­den desarrollarse en muchos de los medios que se usan regularmenttlen los laboratorios de fitopatología o micología, pues requieren unmedio con una concentración bastante alta de salo azúcar. Obvia·mente, la presencia y prevalencia de estos hongos en granos almace·nados, se pueden evaluar únicamente usando medios de agar espe·ciales para el crecimiento de los hongos que infectan el grano.

Ciertas especies de Penicillium se encuentran también en granosen estado de deterioro, especialmente en rnal'z; algunas veces inva·den los embriones de estos granos y los cubren o reemplazan conuna masa de esporas, que dan una coloración azul al pericarpio enla región del embrión. Las especies de este hongo requieren para s~J

desarrollo un contenido de humedad entre 15 y 17%, pero puedeninvadir lotes de grano con una temperatura más baja que la reque­rida por las especies de Aspergil!us. Puede decirse que la invasión dePenicillium se lleva a cabo donde el maíz se ha almacenado con unalto contenido de humedad y temperatura moderadamente baja.

Las distintas especies de Aspergillus que son comunes en granosalmacenados, tienen limites de crecimiento que SOll diferentes encuanto al contenido de humedad. En maíz, trigo, cebada, arroz yfrijol, estos limites son aproximadumente tos siguientes: A. restrictus,13.0 a 13.5%; A. repens y A. ruber, 13.5 a 14.0%; A. ochraceus y A.candidus, 15.0 a 15.5%; A. f1avus, 18.5%. Todas estas especiesde Aspergillus pueden desarrollarse en contenidos de humedad Iige*ramente inferiores o superiores a los limites mencionados, pero creoren más fácil y rápidamente si la humedad se halla entre las cifrasIndicadas. Por esta razón, la presencia de estas especies en semillasque e3tuvieron almacenadas, revela con exactitud las condiciones dealta o baja humedad que han prevalecido en los lotes de grano enalmacenam ien too

Reconocimiento del daño causado por hongos. En la prácticageneralmente se tiene la idea de que la presencia de masas de mi·-::-elio o de esporas sobre los granos señala el principio del procesode déterioro en los mismos. Esto no es así, pue? esas masas se

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presentan sobre los granos sólo después de que ha transcurrido eltiempo necesario para el crecimiento y reproducción del hongo, ygeneralmente son señales de que la semilla está completamente de·teriorada O dañada.

Las primeras fases del ataque de hongos sólo se pueden lo::ali·zar mediante el cultivo de granos en medios especiales, con el finde provocar el crecimiento del hongo que se encuentra dentro delgrano y poder observarlo en esta forma al salir de la semilla.

Lo anterior también es cierto en el caso de otros rnicro·organis­mos que deterioran distintas clases de materiales. Por eiemplo, lapresencia de hongos y bacterias que causan enfermedades de las plan·tas y animales, se descubre cultivando las muestras 'en un me9io deagar nutriente especial, logrando así el desarrollo de la microflor~

que se encuentra dentro de los te ¡idos o de los materiales en estudio.A continuación se describen e ilustran unos cuantos ejemplos

típícos del ataque en maíz y cebada almacenados.

r-:ig. l. La figura muestra un grano de maiz de una muestra procedente de un almacen(o01~rdat. El grano se desinfectó supufidalmente con hipoclorilO de sodio al 1%, Yluego se cultivó en agar. Hasta el momento de colocar el grano en el medio de cultivono había indicaciones de infección alguna. Sin embargo, el hongo A. ochrilclIus se des·arrolló dd embrión, con Ii} ayuda de los nutrientes proporcionados por el medio de';ultivo, el cUill liene ildemás un illlo conten;c1o de sill ("la el).

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casi

La Fig. 1 muestra A. ochraceus en un grano de maíz que pre­viamente había sido desinfectado por fuera con una solución de hipo­clorita de sodio al 1% durante un minuto, e incubado por variosdías en un medio de malta, sal y agar. Por fuera, este grano parecíaestar sano, aunque el ernbrión probablemente ya estaba muerto y

ligeramente oscurecido por el efecto ele los mismos hongos. La pre·sencia de A. ochraceus en el embrión de la semilla de maíz indicaque el grano se había almacenado con un contenido de humedad de16 a 17%. Si el maíz se hubiera almacenado con un porciento eJehumedad menor de 15.5 o mayor ele 17%, este hongo no hubiera in­vadido el grano, debielo a que entre estas cifras se encuentran losniveles de humedad favorables para SlJ desarrollo.

Los hongos de granos almacenados invaden de preferencia, yexclusivamente, el gerínen o embrión. A medida que la invasión

Fig. 2. Gr<lnm de maíz partidos longiludit1almentc a través del embrión, para mostrar;Izquierda, un embri'JIl sallo: segundo de la izquierda, un embrión pardal mente podrido;~ a la derecha. dos cl1lbricne~ completilmente podridos por Aspergillu5 reslrlclu5. Al(xaminar estos granos a simp!il vista. antes de partirlo1, no había fructificaciones de

Aspergillus y parecia que eS!i:lban sanos.

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progresa, los embriones se tornan de color ocre, luego café, y final­mente negro. Estos estados de invasión se ilustran en la Fig. 2, congranos de maíz de una bodega de almacenamiento comercial; en esosgranos no se veía ningún hongo por fuera. Algunos de estos granosse desinfectaron por fuera, luego se partieron por la mitad, y losque tenían los embriones de color ocre se pusieron en malta, sal yagar; a los pocos días de haber sido puestos en el medio de cultivo,los hongos salieron de los embriones, como se observa en la Fig. 3.Antes de cultivar los granos no se había observado desarrollo dehongos, ni aún con el microscopio estereoscópico; sin embargo, elcolor ocre de los embriones indicaba que los granos de maíz habíansido atacados durante el almacenamiento. En uno de los granos sepodía ver el daño de un insecto; de esa parte, dañada por el insecto,salieron 5 especies de Aspergillus, las cuales se desarrollaron en losresiduos del embrión. Generalmente los hongos de los granos alma­cenados aumentan el daíio de los insectos.

Fig, 3. Granos d~ mafz cuyos embriones tenían una coloración ocre. Varias e~pecies

eJe AspergJllus crecieroll de esos embriones. poc:os días después de que los granos secultivaron en malla, ~al y agar.

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Las Figs. 4 y 5 muestran granos de cebada sin pericarpios, ydañados por hongos. Antes de descascarado, el grano tenía aspec­to sano y brillante, pero al quitar las cáscaras, los hongos se encon­traron debajo de ellas y sobre la región del embrión. Como se puedever en la Fig. 4, algunas peritecias (los cuerpos esféricos) de A. glau­cus se formaron sobre el embrión. Esto revela que la cebada se al­macenó por varias semanas con un contenido de humedad entre 16a 17%, porque tales cuerpos fructíferos o peritecias sólo se formancuando el grano tiene la humedad y el tiempo ya indicados. Si lahumedad hubiera sido mayor de 17%, entonces otras especies comoA. ochraceus o A. flavus se hubieran desarrollado rápidamente, puesellas requieren mayor humedad en las semillas para poder invadirlas.

Fig. 4. En estn Ilustrilción se puede ver un hongo de los granos almacenados, probable.mente A. restrictus, saliendo de la punta del embrión de un grano de cebada. Este hongose pudo observar sólo después de que se removió la cáscara del grano, lo cual indicaque los granos pueden estar dañados interiormente, y todavía tener la apariencia de

semilla sana.

Fig. 5. Otro grano de cebada del mismo lole de donde se lomaron !os granos que semuestran en la Fig. 4. Las cáscaras se removieron para exponer el germen. Las estruc­turas esféricas que se ven sobre el mismo son peritedas de Aspergillus glaucus. Estasperitecias se forman en ese lugar cuando el grano ~e almacena por varias semanas omeses con un contenido de humedad de 16 a 17%. Si la humedad es mayor o menorque ese límite, es muy probable que Ocurra el desarrollo de otras especies de Aspergi·

lIus, que no forman perilecia~.

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.,

La Fig. 6 muestra los embriones de dos granos de cebada parti­dos por la mitad y puestos en papa-dextrosa-agar. El embrión de laizquierda está sano mientras el de la derecha está invadido, muerto,y podrido parcialmente por hongos.

Flg. 6. Embriones de cebnda recién partidos. A la izquierda, un embrión sano; a laderecha, un embrión muerto y parcialmente podrido por hongos. En esos mismos grallOsantes de partirlos, no se observó el crecimiento de hongos sobre el embrión, pero alexaminar el interior del grano ~e vio el daño qlle aquellos habian causado a esa parte

de la semilla.

La Fig. 7 muestra los mismos granos dos días después; el em­brión sano germinó, a pesar de estar incompleto, pero el embriónde la derecha, que fue atacado por hongos, no germinó. Sin embargo,no crecieron los hongos de este grano muerto porque el medio depapa-dextrosawagar no es favorable para el desarrollo de este tipo dehongos.

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Esta comparación se hizo con el fin de demostrar el efecto quetienen los hongos sobre la germinación de la semilla.

Fig. i. Las mitades de grano que se muestran en la Fig. 6 fueron incubadas en papa.dextrosa-agar, por 2 dl'as. El embrión sano germin6 aunque se había partido por la

mitad.

Las Figs. 8 y 9 representan el resultado de una prueba similara la anterior, pero usando un medio diferente, o sea el de malta, saly agar en lugar de papa.dextrosa-agar que se usó en la prueba ante·rior. Después de dos días se pudo ver el crecimiento de hongos enlos granos con embriones oscurecidos. En este caso, el medio demalta-sal-agar era favorable para el desarrollo de hongos Aspergillusy Penicillium debido a s'J contenido de extracto de malta y sal; estassubstancias son necesarias para el desarrollo de los microorganismosmencionados.

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.,

En resumen, [os hongos de los granos almacenados a tacan pre~

ferentemente, y algunas veces de modo exclusivo, los embriones delos mismos .

Figs. 8 Y 9. Grimos dI;! cebada dei mismo iote del que se tomaron los granos ele las;:igs. 6 y 7. Los granos desinfectados y partidos se cultivaron en malta, si\1 y agllr. Delos embriones salieron algunos hongos, principalmente A. glaueus. En la figura 8, la~uperficie expuesta del germen se colocó en posición mas o menos perpendicular almedio de cultivo; en la Fig. 9, en posición más o menos paralela al medio. Estas foto-

grafiils se tonlaron 2 ellas despues de haber sido puestos ios granos en el agar.

Condiciones que permiten la invasión de hongos en 105 granosalmacenados. Los factores que determinan el grado de invasión delos hongos son los siguientes: contenido de humedad del grano, temoperatura, tiempo que dura el grano en almacenamiento, condición dela semilla, e infestaciones de insectos.

Contenido de humedad. Este factor es el más importante; el1general los contenidos de agua en el grano superiores a 13% favo­recen el crecimiento de hongos en el grano, perjudicando su calidad.El contenido de humedad puede ser mal determinado o afectado pormuchas causas, como son:

a). El uso de determinadores eléctricos de humedad. En unasmuestras recolectadas en Huamantla, Tlax. (Cuadro 3 L en las que se

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, e I :Hi I CONOO "-tONOO determinó la humedad con el medidor eléctrico de ese lugar y porE ~ I NN ~.~~.;::

el método de la estufa en el laboratorio, se observó que en todas lasu ~ omuestras, la humedad real (de acuerdo con el método de la estufa)~ E ~

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16 17

granos era de 12 y 13% respectivamente. Sin embargo, después deun mes, esas muestras de grano fueron invadidas por hongos, debidoa que el porciento de humedad en realidad era mucho mayor del quehabía registrado la máquina determinadora de humedad.

Como se puede ver en el Cuadro 4, también se encontraron di­ferencias considerables en las determinaciones de humedad en maíz,trigo y frijol, pero estas muestras no se almacenaron posteriormenteen el laboratorio para observar el desarrollo de la microflora en lasmismas.

b). Absorción de la humedad del aire. El grano también puedeabsorver humedad del aire y por lo tanto aumentar el contenido delagua que tenía al iniciarse el almacenamiento. En el Cuadro 5 semuestran algunos datos de l-emperatura, humedad, germinación ymicroflora de la semilla en los diferentes niveles del grano almace~

nado en una bodega de Toluca, la cual tenía 5,000 toneladas de trigoprocedente de Sonora, que se había recibido de ese Estado 3 mesesantes de que se tomaran las muestras.

Puede notarse en el Cuadro 5 que el contenido de humedad fuesiempre mayor en las capas superiores de grano y en algunos casosalcanzó a ser hasta casi 3%· mayor en la superficie que en el fondodel lote. Esto se debió exclusivamente a la absorción de vapor de aguadel aire, pues ya se ha demostrado que el grano tiende a aumentarsu humedad, hasta alcanzar un equilibrio que está en relación conla humedad relativa del aire.

Otras causas que afectan el contenido de humedad del graneson:

c). Las diferencias de humedad entre algunas porciones de unmismo lote de grano; d), la evaporación de la humedad que pasa deuna porción a otra del mismo lote; y e), las mezclas de grano cuyoscontenidos de humedad son diferentes. Los 3 últimos factores hansido ampliamente estudiados en el extranjero, donde se han presen­tado estos casos con frecuencia. En México no se han estudiado toda­vía, pero es casi seguro que también se presenten en nuestros alma­cenes.

Tales factores secundarios, que afectan el contenido de hume­dad, no han sido tomados en cuenta en los almacenes comerciales, ohan sido considerados de poca importancia.

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Condición del grano. Cuando este no ha sido invadido por hon­gos, puede almacenarse mucho más tiempo sin sufrir daño alguno;hay que recordar, sin embargo, que el ataque de hongos general­mente no puede descubrirse a simp'l.e vista, sino que es necesariohacer pruebas de laboratorio como las mencionadas en páginas an~

CUADRO 6. Efectos del tiempo de almacenamiento sobre el aumentoen el desarrollo de hongos y la disminución en el por~

ciento de germinación, en cebada almacenada con uncontenido de humedad de 16.3%, Campo Agrícola Expe­rimental "El Horno", Chapingo, México, 1959.

Temperatura. Los hongos de granos almacenados crecen más ra­pidamente en una temperatura de 25 a 30....C, Su crecimiento es muylento a 15....C, y casi cesa a una temepratura de 109(, Si se quiere al­macenar grano con un contenido de humedad superior a 14 o 15%,es preferible almacenarlo a temperaturas tan bajas como sea posible,De esta manera el deterioro por hongos será más lento, y el granose podrá tener por un tiempo más largo en el almacén.

Tiempo de almacenamiento. Mientras más alto es el contenidode humedad y la temperatura del grano, más corto es el tiempo queel grano puede tenerse almacenado sin el riesgo de ser dañado porlos hongos de almacén, Los hongos se empiezan a desarrollar a los3 ó 4 meses, cuando la humedad de los granos está entre 14 y 15%ya una temperatura de 20 a 259C, Cuando la humedad está entre 13y 14% el grano puede almacenarse por un año sin que haya una pér~

dida considerable en su calidad; los granos con humedad entre 12 y

13% pueden almacenarse por varios años, sin riesgo de que hayadaños por hongos en el almacén, En el Cuadro 6 se muestran algunosresultados sobre el efecto de la humedad y el tiempo sobre la germi·nación de la cebada, y el progreso de la invasión por hongos del gra~

no almacenado.

Tiempo de almacenamientc Germinación(en meses) %

teriores, con el fin de conocer el estado actual de las muestras encuanto a la infección de hongos de granos almacenados.

Infestación de insectos. Un gran número de las muestras demaíz y cebada que se estudiaron en el laboratorio, estaban infesta~

das por insectos. Esas mismas muestras habían sido invadidas porhongos de Jos granos almacenados. Algunos trabajos (1,3), propor­cionan amplia evidencia para indicar que algunos insectos, tales comolos gorgojos de los granos y del arroz, y algunos otros, invaden elgrano almacenado y lo inocuJan con las esporas de hongos que llevanfuera o dentro de su cuerpo. A medida que los insectos se desarro­llan contribuyen a aumentar la humedad, la cual es absorbida por losgranos. Generalmente, al momento de descubrir las infestaciones, yase han creado las condiciones que facilitan el desarrollo de hongos.Las fumigaciones eliminan los insectos, pero tienen poco o ningúnefecto sobre los hongos (3 L y estos continúan desarrollándose ycausando daño.

Magnitud del daño causado por hongos en las muestras recibidasde diversas regiones del país. Cerca del 50% de las muestras resul~

taran severamente ·dañadas por hongos de los granos almacenados.Los embriones se habían vuelto de un color café y mostraban unapudrición parcial o total. Algunas de las muestras muy deterioradasvenían de lotes de maíz importados en 1958 y 1959 para consumoalimenticio. Tales lotes se dañaron debido principalmente a que setrataba de maíz del Grado 2 Ó inferior, de acuerdo con las normasde calidad de Estados Unidos, que corresponden a grano que entreotras cosas se caracteriza por tener un alto contenido de humedad,generalmente mayor de 15%. Esta humedad, como ya se sabe, esmuy favorable para el ataque de hongos del grano.

Por otro lado, muchos de los lotes de cebada que se probaronen este estudio estaban destinados a la fabricación de malta; el ataquede hongos durante el almacenamiento disminuyó la calidad de esacebada, y consecuentemente no se utilizó para dicho fin,

Tanto en el caso del maíz, como en el de la cebada, una grancantidad del grano se dañó a tal grado que sólo podía ser utilizadocomo alimento de ganado.

Por lo que se refiere al almacenamiento de trigo y frijol, muypocas muestras se encontraron dañadas severamente por hongos, Es-

100

22O

3092

100

Porciento de granos infeclados con:Hongos de almacén Hongos de campo

867150

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to se debió probablemente a que la lT:ayoría de las muestras de trigoprocedían del noroeste de México, donde se almacena y cosecha estecereal con un contenido de humedad muy bajo. Algunos de los lotesde frijol que se muestrearon tenían muy poco tiempo en almace­namiento.

Las muestras de maíz y cebada más fuertemente dañadas porhongos, resultaron libres de insectos. Todo el daño lo habían hecholos hongos durante el almacenamiento del grano.

DISCUSION

En octubre de 1959, en el Campo Experimental "El Horno", enChapingo, Méx., se inició un estudio sobre la microflora de los gra·nos almacenados. Los fines del presente estudio fueron los siguientes:determinar las causas de los daños que sufren los granos durante elalmacenamiento, determinar algun05 de los factores que están pro­piciando las pérdidas de calidad en el grano almacenado, y conocerla importancia de los mismos daños.

Al estudiar muestras de trigo y cebada recolectadas poco anteso poco después de la maduración del grano, se encontró que algunoshongos como Alternaria, Fusarium, Helminthosporium y Cladospo­rium habían infectado hasta el 100% de la semilla y la habían man­chado por fuera. No se encontraron en esas muestras semillas infec­tadas por Aspergillus y Penicillium, lo que demuestra que C'stos han..gas nunca, o casi nunca, in.ectan los granos cuando éstos se encuen·tran todavía en la planta.

Los dalias presentes en la mayoría de las muestras comercialesfueron causados por hongos de los granos almacenados. Varias espe~

des de Aspergillus (glaucus, candidus, ochraceus y flavus) y tambiénde Penicillium se encontraron comúnmente durante el curso de laspruebas de laboratorio, comprobándose así los resultados obtenidospor otros investigadores en el extranjero.

De las muestras de maíz y cebada procedentes de diversos lu­gares de la República, aquellas que tenían baja germinación tuvie·ron también más esporas de hong:Js de granos almacenados (princi·palmente Aspergillus) por gramo de grano; también tuvieron un ma­yor número de semillas infectadas por los mismos hongos, y másnumerosos granos con los embriones manchados de un color varia·

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ble entre café y negro. Por otro lado, las muestras que tuvieron altagerminación resultaron libres o casi libres de los hongos menciona.dos antes, y tenían los embriones de coJor normal, es decir, blancoso amarillentos.

Con base en los resultados obtenidos, se puede decir que elcontenido de agua en el grano ha sido el factor más crítico en el de­terioro de los granos almacenados. La presencia de hongos COIllO

A. candidus, A. ochraceus y A. flavus indica que en los lotes de granodonde estos hongos progresaron, hubo humedad muy alta, probable­mente alrededor de 18%; si el contenido de humedad hubiera sidoinferior al 15%, esos mismos hongos no se hubieran desarrolladopor ser éste un nivel de humedad muy bajo para ellos.

Las especies del grupo A. glaucus se encontraron con mayorfrecuencia que las anteriores; por ese motivo es lógico suponer queen los actuales almacenes es fácil encontrar lotes de grano con hu­medad entre 13 y 15%, pues estos niveles de humedad son los másfavorables para la infección por las especies del grupo antes men­cionado.

Una combinaci~n de altas temperaturas y gran contenido de hu.medad en los granos ha propiciado el daño de los mismos hongosde almacén. Muchas fueron las muestras de grano que se encontra­ron, las cuales tenían los embriones de un color variable entre caféy negro, y a veces totalmente podridos (Figs. 2 Y 3), lo cual es undaño típico de la combinación de altas temperaturas (30-359C) )'gran humedad (18% o más).

Al hacer la recolección de muestras en el campo, se encontra­ron algunas bodegas en las cuales habfa grano almacenado hasta por2 años; esos granos fueron atacados severamente por hongos en elalmacén y perdieron completamente su germinación. Lo anterior su­giere que durante el almacenamiento del grano prevalecieron condi.dones hvorables para la invasión de hongos, y éstos causaron unmayor daño debido al tiempo demasiado largo que los granos per­manecieron en almacenamiento. Obviamente el tiempo es un factor!mportante en la conservación de granos, pero afortunadamente esun factor que puede controlarse con mayor facilidad que la humedady la temperatura.

La absorción de humedad del aire es un punto que debe tomar­se en cuenta desde el momento de almacenar el grano. En el presente

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estudio se encontró que en un período de más o menos 3 meses, eltrigo almacenado en una bodega de Toluca aumentó su contenidode agua en un 2 a 3% en las capas más cercanas a la superficie dellote de grano en almacenamiento a granel. Este fenómeno de absor­ción de agua se acentúa todavía más en las bodegas que no están de­bidamente protegidas de las variaciones del medio ambiente, y es elresponsable de la pérdida de calidad en muchos casos en que el gra­no se almacena seco, pero debido a la absorción de humedad del aire,el contenido de agua aumenta y favorece el crecimiento de hongos.

Durante el curso de las investigaciones se observó que el usode los determinadores eléctricos de humedad es muy común en Mé­xico. Pero también se observó que en la mayoría de los casos esosaparatos no están calibrados correctamente, sino que se usan sinprecaución alguna. Las diferencias de 1 a 2% fueron muy comunesal comparar las lecturas de los aparatos eléctricos, con los datos ob·tenidos por el método de secado de estufa. Esas diferencias en lahumedad han sido indudablemente importantes en la predisposiciónde los granos al ataque de hongos, pues aquellos se han almacenadocon porcientos de humedad mayores que los indicados por lo apa­ratos eléctricos medidores de humedad en el grano.

La asociación entre los insectos del grano y los hongos, princi­palmente A. restrictus, fue comúnmente observada en muestras demaíz recibidas de almacenes localizados en distintas partes del país.

RECOMENDACIONES

Una vez que se ha demostrado la importancia qu:: tiene el con­tenido de humedad en el almacenamiento de los granos, se aconseja,en primer lugar, almacenar la semilla con una humedad tan bajacomo sea posible, de tal manera que se prevenga la infección y des­arrolio de los hongos de granos almacenados. Hasta la fecha no hayningún método de control que elimine los hongos una vez que éstoshan infectado la semilla, y por esta razón es sumamente importantehac.er el almacenamiento bajo condiciones de poca humedad queayuden a prevenir el ataque del grano por Aspergillus y Penicillium.El grano almacenado con una humedad de alrededor de 12% nocorre ningún riesgo de deterioro por hongos.

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Debe registrarse frecuentemente la temperatura del grano endistintas partes del lote, en los almacenes que así lo permitan, puesde esta manera se pueden localizar los lugares donde la temperaturase está elevando. Para enfriar un lote se puede remover el granode una bodega a otra, o bien, si se cuenta con sistema de enfria­miento, hacer circular aire frío a través del lote de grano. En Méxicoya se tiene en algunos almacenes el sistema de circulación de airefrío para bajar la temperatura del grano.

Las mezclas de granos con diferentes contenidos de humedaddeben evitarse, pues esta práctica de almacenamiento no produceningún beneficio en la prevención del ataque de hongos del grano.

Es conveniente comprobar con cierta frecuencia la precisión delos aparatos eléctricos con los cuales se hacen las determinacionesde humedad en los granos. Esto implica la comparación de los datosque registran los medidores de humedad, con los datos que se ob·tienen por el método de secado en la estufa, el cual proporcionaresultados más exactos.

Se debe muestrear de tal manera que puedan obtenerse mues­tras representativas. del volumen total del grano. Es aconsejable con·siderar siempre los diferentes niveles del volumen del grano alma­cenado, ya sea a granel o encostalado.

Igualmente conviene evaluar periódicamente la condición delgrano para conocer las perspectivas futuras de almacenamiento, es·pecialmente en los lugares donde se almacenan grandes cantidadesde grano y se cuenta con las facilidades para hacerlo. Para evaluarla condición del grano es necesario llevar a cabo lo siguiente:

1) Examen microscópico de la semilla, especialmente de losembriones; 2) Hacer cultivos de granos enteros o partidos, previa­mente desinfectados por fuera, así como de granos molidos, paradeterminar el porciento, el número y las clases de hongos presentesen la muestra; 3) Determinar el porciento de germinación, pues lafalta de poder germinativo es el principal daño que hacen los hongosa los granos almacenados; 4) Determinar el contenido de humedady la temperatura del grano, pues estos son los factores directamenteresponsables del ataque de hongos; y 5) Determinar el porciento degranos con embriones manchados, lo cual sirve en gran parte par;;!evaluar el daño que los hongos han hecho a los granos almacenados.

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RESUMEN

El presente trabajo representa la iniciación del programa quelleva a cabo el Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas, S.A.~.,

en cooperación con otros organismos interesados, para estudiar losdaños causados por los hongos de los granos almacenados en México.Tal programa fue comenzado por la Oficina de Estudios Especiales(ahora incorporada al Instituto Nacional de Investigaciones Agríco­las) en 1959. Los resultados de esas investigaciones indican que losgranos almacenados en México han sufrido fuertes pérdidas debidoal ataque de los hongos Aspergillus y Penieillium. Las direfentes es­pecies de Aspergillus (A. glaucus, A. candidus, A. ochraceus y A. fla­vus) fueron encontradas invadiendo gran número de muestras demaíz, cebada y frijol, principalmente. Los hongos mencionados, in­cluyendo Penicillium, nunca se encontraron en granos de cosech¡;nueva, lo que indicó que dichos organismos solamente causan dariosen granos que ya se encuentran en almacenamiento. Solamente loshongos de los géneros Alternada, Cladosporium, Helminthosporium yFusarium invadieron las semillas en el campo, durante el período deformación o de maduración del grano. Se demostró que, al igual queen otros países, estos últimos hongos no perjudican el grano en elalmacén.

Con base en los tipos de hongos encontrados en las diferentesmuestras y que requieren diferente humedad para desarrollarse, sellegó a la conclusión de que el contenido de humedad ha sido el fac­tor más importante que ha influido en el deterioro de los granosalmacenados. Otros datos que comprueban lo anterior son las diFe­rencias en las lecturas del contenido de humedad obtenidas por el

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método de estufa y las máquinas eléctricas determinadoras de hu­medad. Estas en algunas ocasiones marcaron hasta un 4% de hume­dad más baja que la cifra obtenida por el método de secado en estufa,considerado como más exacto. La falta de exactitud en la lecturafavoreció indirectamente la invasión de hongos a Jos granos alma­cenados. Por otra parte, la absorción de la humedad del aire fue otrofactor importante y al mismo tiempo difícil de ser controlado.

El estudio de muestras procedentes de diversas regiones del paísreveló la presencia y daño de insectos en un alto porciento de lasmismas, principalmente en maíz y cebada. En la mayoría de los casosse encontró la asociación de los hongos -principalmente Aspergillusrestrictus- y los gorgojos de los granos y del arroz.

Por último, con las evidencias obtenidas en México y en otrospaíses, se dan algunas recomendaciones para tratar de prevenir o dis­minuir el ataque de hongos, y consecuentemente el deterioro de 103granos almacenados.

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SUMMAR,'

The research reported here represents tile beginning of a pro­gram conducted by tlle National lnstitute of Agricultural Research,Mexico, in cooperation with other interested institutions, to stud'¡tthe damage done by the fungi 0+ stored grain in Mexico. The resultsof these investigations show that stored grajns jn Mexico are severelydamaged by species of Aspergillus and Penicillium. Several species ofAspergillus (A. glaucus, A. candidus, A. ochraceus, and A. flavus)were found attacking a large number of samples of corn, barley, andbeans. These fungi, as well as Penicillium, were never found in fresh~

ly~harvested grain, which indica tes that these organisms only causedamage to grain in storage. Only fungi in the genera Alternaria, Cla­dosporium, Helminthosporium, anc! Fusarium, jnvaded kernels in thefield, during the formation and maturing of the grain. lt was shownthat these fungi do not harm the grain in storage.

Based upon the kinds of fungi found jn the djfferent samplestlnd which require distinct humidities for their development, theconclusjon was reached that the moisture content was the most im­portant factor affecting the deterioration of stored grains. Other datawhich support this conclusion are the differences in the mojsturecontent readings obtained by the oven method and those obtained bythe electrical machines for determining moisture contento These ma­chines on sorne occasions indicated that the mojsture content was asmuch as 4% below that obtained by the drying oven, which isconsjdered the most exact rnethod. Thjs lack of precision in the rea­ding indirectly favors the fungous invasion of stored grains. Further·

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more, the absorption of humidity from the air was another importantfactor, which was difficult to control.

The study of samples from various regions of the country re·vealed the presence and damage of insects in a high percentage ofthe cases, mainly in corn and barley. In the majority of the casesthere was found and association between the fungí (principally A.restrictus) and the granary and rice weevils.

Fjnally, from the results obtajned jn Mexico and in other COUrlM

tries, there are presented certain recommendations for preventingor reducing the attack by fungi ünc! the consequent c!eterioration ofstored grains.

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LITERATURA CITADA

,. Agrawal, N. S., C. M. Christensen, and A. C. Hodson. 1957. Grainstorage fungi associated with the granary weevil. Jour. Econ. Ent.50: 659-63.

7. Christensen, C. M. 1957. Deterioration of stored grains by fungi.Botanical Review 23: 108~'34.

3. Christensen, C. M. and A. C. Hodsol1. 1960. Development ofgranary weevils and storage fungi in colurnns of wheat- 11. Jour.01 Econ. Ent. 53: 375-380.

4. Thom, e, and K. B. Raper. 1954. A manual of the Aspergilli. TlleWilliams and Wilkins Co., Baltimore. 373 pp.

5. Tuite, J. 1959. Low incidence of storage molds in freshly harves­ted seed of 50ft red winter wheat. Plant Disease Reporter 43:470-472.

6. Tujte, J. F., and C. M. Christensen. 1957. Grain storage studiesXXIII. Time of invasion of wheat seed by various species of As~

pergillus responsible for deterioration of stored grain, and source01 these lungi. Phytopathology 57: 265-268.