Agronomía

¿El peso específico debería ser un problema en maíz?

Por Bill Mahanna

El rendimiento del cereal y el peso específico del grano son temas típicos de discusión sobre la selección de híbridos en invierno o la cosecha del maíz en otoño. El peso específico también influye en el precio de venta  cuando se aplican descuentos por el cereal entregado que pesa menos de 25 kg/fanega. Cuando surgen los términos fanegas y peso específico en la conversación, es necesario profundizar en estos términos y comparar su importancia en el elevador en relación con la planta de elaboración de alientos (o total de mezclador de raciones mixtas).

Fanegas y peso específico
La fanega es una medida del volumen para facilitar la comercialización justa del cereal y cuyo origen se remonta al año 871, cuando el rey Alfredo el Grande eligió Winchester, en el sudeste de Inglaterra, como la capital de su reino de Wessex.  La última fanega que ha sobrevivido es un recipiente de bronce de 1497 del reinado de Enrique VII (Connor, 1987).

Dos cientos años después, preparando un nuevo impuesto sobre la malta, los miembros del parlamento midieron la capacidad de la fanega estándar de Enrique VII como 35.160,08 cm3. Para facilitar la fabricación rápida de medidas nuevas, las dimensiones se redondearon a 46,99 cm de diámetro por 20,32 cm de alto. Gran Bretaña abolió la fanega de Winchester en 1824, pero el concepto «simplificado» de fanega sobrevivió y se convirtió en la base de la fanega que se utiliza a día de hoy en Estados Unidos (Connor, 1987).

La fanega tiene un volumen de 0,035 m3 o la cantidad de cereal para llenar un contenedor de 0,94 litros (30,28 litros/fanega). Aunque el comercio se basa en las fanegas de Estados Unidos, el resto del comercio mundial se basa en el peso (normalmente toneladas métricas).

Para facilitar la comercialización del cereal, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos creó estándares de peso para cada cereal de modo que se podía pesar para determinar el número de fanegas en vez de intentar realizar mediciones de volumen.  Al maíz se le asignó un peso de fanega de 25,40 kg y a la soja y al trigo, 27,21 kg.

El peso específico es una medida de la densidad de la fanega o de la cantidad (en kilos) del cereal para llenar un volumen específico (fanega). El peso específico forma parte de los estándares oficiales de Estados Unidos para el comercio del cereal (Tabla) y una de las pruebas más utilizadas por los procesadores de alimentos y las empresas de semillas como representante de la dureza del endospermo al evaluar los híbridos para usos alimentarios, como patatas de maíz o tortillas.

El método del Servicio Oficial Federal de Inspección del Grano de la USDA (Departamento de Agricultura de Estados Unidos) utiliza el grano a una humedad de entre el 12% y el 16% y supone llenar una taza de 0,94 litros (hervidor) a través de una tolva cerrada (embudo), hasta el punto en el que el grano comienza a rebosar por los laterales de la taza.  Se utiliza una varilla de enrasado para nivelar el grano en la taza de 0,94 litros y se pesa el grano que queda en la taza (Bern and Brumm, 2009). Después, el peso del grano de la taza se convierte en peso por fanega de Winchester y se especifica como kilos por fanega.

El contenido en humedad de la muestra también se especifica ya que el peso específico aumenta cuando el grano se seca (pérdida de humedad) debido a que la materia seca se concentra. Existen otros métodos oficiales para estimar el peso específico en el campo o en el elevador, y su uso en el comercio está regulado por cada país (Nielsen, 2011).

La densidad real es una medida de la dureza del endospermo más directa y se calcula dividendo el peso de 100 granos externamente sanos por el volumen de los mismos 100 granos determinados, utilizando un pictómetro de helio.  El método de laboratorio especifica gramos por centímetro cúbico (normalmente el rango es de 125-1.35 g/cm3), el peso de 100 granos (normalmente el rango es de 25-40 g) y el volumen medio del grano (normalmente el rango es de 20-28 cm3).

El peso específico y la densidad real están, en cierto modo, relacionados con una genética más harinosa que, normalmente, tiene menor peso específico y densidad. Sin embargo, solo el 40% aproximadamente de la variación en la densidad del grano se puede atribuir a la variación en el peso específico debido a las influencias del tamaño, la forma, la madurez, el contenido en gérmenes y la capacidad para escurrirse del pericarpio del grano en el método oficial de peso específico de «taza de 0,94 litros con tolva».


Causas del peso específico bajo
El peso específico ayuda a contabilizar las diferentes densidades de grano provocadas por el clima y/o las prácticas de producción.  Existen varias causas de un relleno reducido del grano, incluidos los genes de los híbridos, las bajas temperaturas, la radiación solar reducida (condiciones nubosas), la muerte prematura debido a enfermedades foliares, putrefacción de las mazorcas (como Fusarium, Gibberella y Diplodia), sequía, daños por frío a campos de desarrollo tardío (Antos, 2011).

Cuando los granos no se rellenan completamente y/o no maduran y se secan naturalmente en el campo, las moléculas de almidón presentes dentro del grano no pueden realizar el proceso natural de perder moléculas de absorción del agua que permiten que el grano se reduzca a un tamaño normal.  El secado artificial con calor retira este exceso de agua, pero las moléculas de almidón no se encogen y no se aprecia el cambio de tamaño del grano, por lo que el peso específico sigue siendo relativamente bajo.

En algunas situaciones, los granos maduros que se han hidratado significativamente mediante la lluvia, el rocío o la niebla pueden iniciar la germinación precoz en el campo durante la cual el almidón es utilizado como energía, dejando pequeños vacíos dentro del grano.  Aunque el grano se puede secar nuevamente en el campo, el tamaño de la semilla no cambia y los pequeños vacíos dentro de la semilla puede resultar en un peso específico reducido (Beuerlein, 2012).

El peso específico para un híbrido determinado puede variar de un campo a otro y de un año a otro y no se corresponde muy bien con el potencial de rendimiento medioambiental.  Algunos datos de la Universidad de Purdue demuestran la falta de correlación entre el rendimiento del grano y el peso específico en las pruebas de tasa de nitrógeno durante varios años y en diferentes sitios de Indiana.


Transporte y almacenamiento
En el elevador, 1 fanega de maíz se define como 25,40 kg, independientemente del peso específico.  Por tanto, el peso específico no afecta al peso del maíz por el que paga un vendedor: 25,40 kg son 25,40 kg.

Sin embargo, el peso específico puede afectar el precio que el vendedor recibe por una fanega. El transporte y almacenamiento del grano a granel de baja densidad es más costoso (en base al peso), por lo que los compradores descuentan el grano en una escala móvil si el peso específico está por debajo de los estándares.

Un mayor peso por volumen de unidad del grano tiene evidentes ventajas en la cosecha, tratamiento y almacenamiento:  Varias fanegas entrarán en el depósito de grano de la cosechadora, en un camión o en un contenedor de grano.

Considere 32,37 hectáreas de híbridos de peso específico alto (26,30 kg./fanega) frente a híbridos de peso específico bajo (23,58 kg./fanega). En un volumen determinado, se puede mantener un 11% más de los híbridos de peso específico alto (26,30-23,58=6/23,58=0,11). Se supone que un semirremolque contiene unas 900 fanegas con el híbrido de peso específico inferior y un 11% más, o 1.065 fanegas, con maíz de peso específico superior.

Si el híbrido de peso específico superior rindiese 200 fanegas por hectárea, llenaría 15 semicargas (200 fanegas por hectárea x 80 hectáreas = 16.000 fanegas/1.065 fanegas por semicarga = 15 semi cargas). El mismo peso de maíz para el híbrido de peso específico inferior requeriría 18 semicargas para transportar el grano (16.000 fanegas/900 fanegas por semi carga = 17,8 semicargas; Antos, 2011).

Además, en este ejemplo, el híbrido de peso específico superior ocupará un 11% menos de espacio en el depósito de grano de la cosechadora, lo que lleva a una suposición errónea de que los híbridos de peso específico superior tendrían un rendimiento menor.


Secado del grano
La humedad del grano y el peso específico están inversamente relacionados con granos de mayor humedad que muestran un peso específico más bajo. A medida que el maíz se seca en el campo o en una secadora, el peso específico aumenta naturalmente siempre que la integridad del grano permanezca intacta. El peso específico aumenta porque los granos secos se encogen y son más resbaladizos, por lo que tienden a compactarse más por kilo. Los granos también son más densos (gravedad específica de 1,5 aproximadamente al 0% de humedad) que el agua (el peso específico es de 1,0), por lo que la densidad aparente aumenta a medida que el agua sale del grano (Bern y Brumm, 2009).

Si bien es cierto, que el peso específico aumentará debido al secado natural o artificial, el aumento de peso específico significa que el maíz ocupará menos volumen total debido al aumento de la densidad aparente y podría reducir potencialmente el atraque del peso específico en el elevador. No significa que haya más fanegas (kg) para vender, ya que 1 fanega son 25 kg independientemente del peso específico.

Cuando en la temporada de crecimiento se produce maíz de baja concentración, es importante alimentar el maíz en función del peso y el contenido en nutrientes y no del volumen, con las cargas en cubos (Bern y Brumm, 2009).


Consideraciones pecuarias No existe investigación sobre la alimentación de ganado lechero con maíz de bajo peso específico. Sin embargo, hay un número considerable de investigaciones en ganado bovino que muestran que el maíz de prueba moderadamente inferior (20-21 kg/ fanega) da como resultado una ganancia diaria y una eficacia alimenticia similares al maíz normal (Weichenthal et al., 1998; Birkelo et al., 1994). Esto respalda un estudio anterior de Minnesota (Thonton et al., 1969) que muestra muy poca diferencia en la energía bruta del maíz que varía de 15 a 25 kg/fanega.

Debido a un efecto más bajo de dilución del almidón, el maíz de prueba inferior tendrá más proteína cruda y fibra, por lo que analizar el contenido en nutrientes y usar ecuaciones modernas de energía neta sumativa puede ser la mejor manera de determinar las tasas de alimentación (Shaver y Hoffman, 2003).

Las temporadas de crecimiento que resultan del maíz con concentración inferior también pueden predisponer al cultivo a problemas de moho y micotoxinas.

De hecho, en algunos estudios sobre carne bovina (Birkelo et al., 1994) se ha observado una mayor energía neta para el mantenimiento y la ganancia en maíces de peso específico más bajo (18kg/fanega). Parte de la explicación puede encontrarse en el hecho de que la densidad de nutrientes no predice la tasa de digestión de los mismos. Investigaciones en el Centro de Investigación Trouw Nutrition (Países Bajos) indican que, si bien el maíz de peso específico inferior tiene menos endospermo, el almidón que está presente puede digerirse más rápidamente en el rumen (Woodley, 2009). Esto podría tener implicaciones importantes para mantener la prueba de grasas en las dietas lácteas.

La precaución final con el tamaño del grano potencialmente reducido es prestar mucha atención al proceso para asegurarse de que el tamaño de las partículas o el peso de las escamas sean consistentes. La investigación en híbridos sugiere que los granos más grandes pueden conducir a una mejor digestión de la materia orgánica del tracto total cuando el grano de maíz se alimenta en forma laminada en seco, en láminas o con alto contenido de humedad. Esto puede deberse en parte a que los granos más grandes tienen una mayor proporción de almidón a pericarpio (fibra).

La experiencia de campo indica que cuando se lamina el maíz seco, los granos más grandes dan como resultado un proceso más uniforme y completo. En un estudio de Nebraska (Jaeger et al., 2004), siete híbridos se laminaron en seco y se alimentaron con ellos a bueyes. La ganancia diaria promedio no difirió entre los híbridos, pero la eficacia alimenticia fue superior en los híbridos con un peso medio de grano mayor. Algunos nutrólogos sugieren un mínimo de 35 g por 100 granos como medida física aproximada para asegurar un tamaño de grano más grande (Soderlund, 2009).


Conclusiones
La investigación respalda el sabio consejo de vender maíz de alto peso específico y alimentar con maíz de bajo peso específico. Si bien, el peso específico, una medida de densidad aparente del grano, tiene efectos importantes en el precio de ventas y los costes de transporte/almacenamiento, tiene menos importancia para alimentar a los rumiantes con el grano.

Las principales precauciones para la alimentación con maíz de peso específicos inferior incluyen una tendencia a tasas más rápidas de digestión ruminal del almidón, la supervisión de los niveles de micotoxinas, la necesidad de alimentar por peso y no por volumen y mucha atención a la forma del proceso.


Referencias Antos, Matt. 2011. Personal communications. Pioneer Agronomist.

Bern, C., y T.J. Brumm. 2009. Grain Test Weight Deception. Extensión de la Universidad Estatal de Iowa.

Beuerlein, J. 2012. Bushels, test weights and calculations. Boletín AGF-503-00 Universidad Estatal de Ohio

Birkelo, C.P., R.H. Pritchard, M. Buhman, S. Grosch y C. Willms. 1994. Net energy of finishing diets containing light or normal test weight corn. Universidad Estatal de Dakota del Sur. Beef Report. 94:2.

Connor, R.D. 1987. The weights and measures of England.

Jaeger, S.L., C.N. Macken, G.E. Erickson, T.J. Klopfenstein, W.A. Fithian y D.S. Jackson. 2004. The influence of corn kernel traits on feedlot cattle performance. Universidad de Nebraska. 2005 Beef Cattle Report, pág. 54-57.

Nielsen, R.L. 2011. Test Weight Issues in Corn. Corny News Network. Departamento de Agronomía de la Universidad de Purdue.

Shaver, R., P. Hoffman y J. Lauer. 2003. Dairy cattle feeding tips for drought stressed corn. Extensión de la Universidad de Wisconsin.

Soderlund, S. 2007. Personal communications. Pioneer Hi-Bred Beef Nutritionist.

Thornton, J.H., R.D. Goodrich y J.C. Meiske. 1969. Corn maturity. I. Composition of corn grain of various maturities and test weights. J. Anim. Science. 29:977.

Weichenthal, B.A., I.G. Rush y B.G. Van Pelt. 1998. Light-test weight corn from growing and finishing steers. The Professional Animal Scientist 14:114-117.

Woodley, B. 2009. Feeding corn to dairy cattle.

 

Este artículo fue originalmente publicado en junio de 2012 por Feedstuffs, y se ha reproducido con su permiso.