R. MORANDINI
Profesor, Stazione Sperimentale di Selvicoltura, Florencia
Este trabajo, que se publicará en varias veces, se basa en la experiencia obtenido en diversos países y describe los procedimientos, los aparatos y la maquinaria utilizados para diversos tipos de semillas forestales, y en su lectura deberá tenerse siempre presente el Cuaderno de Fomento Forestal N° 4 publicado por la FAO en 1956 y titulado La manipulación de semillas forestales. Se recibirán con agrado los comentarios, las modificaciones y las adiciones que se hagan para completar este documento de modo que constituya una guía eficaz en las técnicas de manipulación de semillas.1
1 Aquellos de nuestros lectores que lo deseen podrán conseguir una lista de las empresas constructoras y una bibliografía solicitándolas a la Dirección de Montes y Productos Forestales, FAO, Roma.
La producción de semillas
ULTIMAMENTE se han proyectado y efectuado a ritmo creciente programas de plantación y repoblación forestal en muchos países. Esto se ha traducido en un notable incremento de la demanda de semillas forestales, que a menudo son bastante difíciles de encontrar, preparar y manipular.
RODALES DE ÁRBOLES PORTAGRANOS, ÁRBOLES SELECTOS Y HUERTOS DE SEMILLAS
Cuando la regeneración artificial se aplicó por vez primera en silvicultura, el único problema que se planteaba era el de conseguir semillas o plantones de especies forestales convenientes, sin tener en cuenta su valor genético. Pero los considerables fracasos de muchas plantaciones grandes así como diversos ensayos e investigaciones han demostrado la importancia fundamental del origen de las semillas, que hoy día reconocen universalmente los genetistas e investigadores forestales. Algunas administraciones de montes han preparado leyes especiales para conseguir la vigilancia eficaz de la procedencia de las semillas forestales, pero todavía son muchos los países que no dan la importancia debida a esta cuestión.
La primera medida para lograr la fiscalización del origen es identificar, para cada especie arbórea, varias zonas o rodales de producción que, según determinados criterios, puedan considerarse fuentes adecuadas de semillas. Los «rodales de árboles portagranos» deberán consistir principalmente en árboles de muy buena calidad, preferiblemente de edad media (generalmente, de 35 a 40 años es la edad mínima para las coníferas). La buena conformación del tronco, la escasa ramificación, el rápido crecimiento y el perfecto estado sanitario constituyen las características principales requeridas. Además, habrá que tener presente que en la producción de semillas influye la densidad de la masa y que la masa deberá cubrir una superficie suficiente para que la recolección resulte conveniente desde el punto de vista económico.
También podrían recogerse semillas de árboles aislados que reúnan en el máximo grado las características convenientes («árboles plus» o «árboles selectos»). Pero la recolección de semillas de árboles aislados generalmente se efectúa sólo con fines científicos.
Posteriormente, la evolución de la genética forestal y del mejoramiento arbóreo ha dado origen al concepto y al establecimiento de huertos de semillas. Los «huertos de semillas» son plantaciones de árboles genéticamente superiores, aislados para reducir o impedir la polinización extraña. Se forman estableciendo clones (en forma de injertos o estacas) o plantones de árboles selectos, con las características deseadas. Cuando los huertos de semillas se establecen mientras la evaluación genética del material originario no se ha concluido aún, los componentes que en los ensayos de progenie resulten ser indeseables se quitarán de los huertos.
El establecimiento de huertos de semillas resulta caro, pero tales huertos pueden proporcionar una gran cantidad de semillas de calidad superior a los pocos años de establecidos. La recolección de las semillas es barata pudiendo emplearse un equipo de recolección especial.
PREVISIÓN DE LAS RECOLECCIONES
La fructificación de los árboles forestales es por lo general bastante irregular de unos a otros años. Sólo unas pocas especies dan buenas cosechas de semillas todos los años. Generalmente un año de buena cosecha (año de semillas) va seguido por otro u otros de cosecha de semillas mala o nula en absoluto. Muchas coníferas presentan intervalos de tres o cuatro años entre los años de semillas. Casi todas las piceas, por ejemplo, dan buenas cosechas a intervalos de cinco años y a veces a intervalos mayores que llegan hasta diez años, siendo relativamente comunes las cosechas pobres en los años intermedios.
Para organizar debidamente la recolección de semillas es, pues, muy importante prever la fructificación varios meses antes de la época de recolección. Los cálculos de las cosechas de semillas se basan corrientemente en la cuenta o el peso de los conos o frutos de varios árboles tomados como muestra. Los resultados se aplican a la masa y finalmente se expresan en índices numéricos que van desde 1 (fracaso total de la cosecha) a 10 (cosecha máxima, año de semillas excepcional).
La madurez de las semillas y el comienzo de la dispersión natural de las semillas son los factores primordiales que limitan la época apropiada para la recolección.
MÉTODOS PARA JUZGAR LA MADUREZ DE LAS SEMILLAS
La madurez de las semillas se juzga frecuentemente por el color de los frutos o de los conos, pero el peso específico de unos y otros proporciona una indicación mejor. El peso específico de las piñas o de los frutos disminuye a medida que la semilla se acerca a la madurez. Puede prepararse una mezcla de líquidos diversos de forma que los conos o piñas maduros de una especie determinada floten en ella. Los conos pueden ensayarse también en una serie de líquidos de peso específico conocido diferente.
La comprobación más segura de la madurez de las semillas consiste en cortar longitudinalmente los conos o los frutos en dos mitades y examinar las semillas existentes en las superficies de corte. Por este procedimiento se puede contar al mismo tiempo el número de semillas completamente desarrolladas de cada fruto o cono. Normalmente basta para esto un buen cuchillo, aunque existen cuchillos especiales que son muy útiles para la mayoría de los conos y para algunos frutos de frondosas más duros.
Recolección de semillas o frutos
MÉTODOS Y APARATOS
EPOCA DE LA RECOLECCIÓN
Las semillas o los frutos deberán recogerse generalmente en cuanto alcancen la madurez total y antes de que comience la dispersión natural. Este intervalo varía considerablemente de unas a otras especies arbóreas y con las condiciones climáticas. Para muchas coníferas, especialmente piceas, las lluvias o las nieblas otoñales prolongadas retrasan la apertura de las piñas largo tiempo, en tanto que bastan unos pocos días secos para que la dispersión de las semillas sea completa. En el Cuadro 1, preparado últimamente por la Comisión Forestal del Reino Unido, se da una idea general de la época en que debe efectuarse la recolección de semillas en Europa septentrional.
RECOLECCIÓN DE SEMILLAS CAÍDAS EN EL SUELO
Las semillas y los frutos pueden cogerse del suelo una vez desprendidos de los árboles. Así sucede con muchas semillas de gran tamaño de frondosas, como roble, castaño y haya. De ser posible, el suelo deberá limpiarse de arbustos. Una lona colocada bajo el árbol facilita mucho la recolección. Las semillas deberán cogerse tan pronto como se pueda después de su caída con objeto de evitar pérdidas y ataques de insectos, roedores y hongos. Pero habrá que tener presente que las primeras semillas y los primeros frutos que caen naturalmente son a menudo de mala calidad.
Cuando los árboles son altos, un método de recolección muy sencillo y económico consiste en llevar cuenta de las cortas normales que se efectúan durante la época de la maduración de las semillas y recoger las semillas o los frutos de los árboles apeados. Este método se usa principalmente en el norte de Europa.
En América del Norte se cogen a veces las semillas en los escondrijos de los roedores pequeños, que frecuentemente acaparan grandes cantidades de diferentes semillas, especialmente nueces, como reserva para el invierno.
CUADRO 1. - FRECUENCIA DE LAS COSECHAS DE CONOS Y DE LOS MESES DE RECOLECCIÓN DE LOS MISMOS
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Especies |
Frequencia media de las buenas cosechas de conos (en años) |
Meses en que se verifica la recolección de conos |
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|
Prematura |
Normal |
Tardía |
||
|
Pino silvestre (Pinus sylvestris) |
2-3 |
nov. |
enero |
feb. |
|
Pino laricio (Pinus nigra var. calabrica) |
3-5 |
dic. |
enero |
feb. |
|
Pino torcido (Pinus contorta) |
2-3 |
dio. |
enero |
feb. |
|
Alerce europeo (Larix decidua) |
3-5 |
oct. |
nov. |
dic. |
|
Alerce del Japón (Larix leptolepis) |
3-5 |
sept. |
sept. |
oct. |
|
Larix híbrido (Larix eurolepis) |
3-5 |
sept. |
sept. |
oct. |
|
(Picea abies) |
3-5 |
oct. |
oct. |
nov. |
|
(Picea sitchensis) |
3-5 |
sept. |
sept. |
oct. |
|
Abeto de Serbia (Picea omorica) |
2-4 |
oct. |
oct. |
nov. |
|
Abeto Douglas (Pseudotsuga menziesii) |
4-6 |
sept. |
sept. |
oct. |
|
Abeto noble (Abies nobilis). |
4-5 |
agosto |
agosto/sept. |
sept. |
|
Abeto de Vancouver (Abies grandis) |
3-5 |
agosto |
agosto/sept. |
sept. |
|
Tuya roja (Thuja plicata) |
2-3 |
agosto |
sept. |
sept. |
|
Abeto del Oeste (Tsuga heterophylla) |
3 |
agosto |
sept. |
sept. |
|
Ciprés de Lawson (Chamaecyparis lawsoniana) |
3 |
agosto |
sept. |
sept. |
RECOLECCIÓN DE SEMILLAS EN LOS ÁRBOLES EN PIE
La mayor cantidad de semillas arbóreas se recoge en árboles en pie. Este método, evidentemente, es con frecuencia difícil y caro, pero mediante él se tiene la seguridad de que las semillas proceden de árboles selectos y de la mejor parte de la copa de los mismos. En el caso de los árboles arbustivos o muy pequeños, las semillas puede cogerlas directamente de las ramas el recolector sin necesidad de tener que subirse en nada. Cuando los árboles son de pequeña o media altura se utilizan para la recolección pértigas, con o sin instrumentos cortantes, o podadoras, permaneciendo el operario en el suelo o encaramándose a las ramas inferiores del árbol.
Ganchos de formas diferentes, cuchillas o sierras pequeñas se sujetan a una pértiga larga. Al mover ésta los frutos o los conos pueden desprenderse de las ramas, o bien puede que se corten completamente las ramitas (como sucede en el caso de los frutos pequeños). En ocasiones se puede usar un saco o una cesta con fondo de tela de alambre para los frutos que se desprenden con facilidad.
La longitud de la pértiga (o mejor la altura a que se pueda alcanzar con ella) dependerá del peso y de la rigidez de la propia pértiga. Las hay de materiales diversos:
a) las de bambú son muy ligeras y no lo bastante rígidas;
b) las de tubo de acero pesan demasiado;
c) las de aluminio o de plásticos dan frecuentemente buenos resultados.
Para los árboles de gran tamaño, el método corriente de recolección de semillas consiste en trepar al árbol. Algunos obreros forestales son magníficos trepadores y se encaraman en árboles altos sin necesidad de aparato alguno. Pero este método, además de ser peligroso, presenta el inconveniente de que el obrero tiende a elegir los árboles por la facilidad con que puede trepar a ellos y no porque sus semillas sean de buena calidad. Cuando sea posible, los árboles portagranos buenos deberán ser marcados por un técnico experimentado y y no se permitirá a los obreros que suban a otros árboles que los marcados.
Los árboles con ramas bajas son fáciles de escalar y un trepador normal puede encaramarse a un tronco, aunque no tenga ramas hasta unos cuantos metros de altura, siempre que el diámetro del árbol no sea demasiado grande (no mayor de 40 cm.), pues, de lo contrario, es preciso emplear ganchos o escaleras para alcanzar las ramas más bajas.
FIGURA 1. - Gancho para escalar árboles. - Foto Morandini
Utensilios para trepar
Ganchos, arpeos de pie, escaladores o trepadores. Estos son algunos de los tipos usuales de instrumentos para escalar. Un gancho de hierro forjado se sujeta mediante una correa al calzado del escalador (Figura 1) (y a veces a la pierna, también). Este gancho termina en un pincho agudo cuya longitud varía según el método que se emplee para trepar. Uno de los tipos mejores es alemán, de gancho bastante corto puesto que no sobresale de la suela del calzado, lo que permite que el escalador pueda caminar sin dificultad. Los ganchos ocasionan siempre algun daño, especialmente a los árboles de corteza muy delgada. Desde este punto de vista parecen preferibles las puntas redondeadas. Los ganchos no deberán usarse cuando la corteza de los árboles está helada.
Escalas. Para subir a los árboles son muchos los tipos de escalas que se usan. Su tipo, forma y longitud y el material con que están construidas varían ampliamente según la especie arbórea y las condiciones locales. En tierras llanas y cuando los montes tienen una extensa red de caminos pueden transportarse en camiones escalas especiales, a veces muy pesadas. Este transporte resulta difícil en los montes sitos en terrenos quebrados, donde únicamente se pueden emplear escalas pequeñas y de poco peso.
Para los árboles pequeños sirve muy bien una escala de madera ligera. Las empleadas por los servicios de incendios, de 6 a 8 m. de largo, no pesan más de 2 Kg. y pueden transportarse también por terrenos montañosos. Tienen que utilizarse en posición vertical, es decir, paralelamente al tronco.
Algunas veces se usan escalas de cuerda, como las que emplean los marineros. Se lanza una cuerda más fina a una rama fuerte y luego se fija a dicha rama la escala de cuerda o la cuerda.
Para las alturas grandes se requieren escalas que puedan armarse y desmontarse. Pueden ser de tipos y materiales diversos, empleándose madera, aluminio, acero y aleación de magnesio. Los elementos de la escala tienen una longitud variable (de 2 a 4 m.) según su peso, que no deberá pasar de 3 ó 4 Kg. por elemento para que puedan transportarse fácilmente. Bajo la base de cada larguero se coloca una pequeña plataforma ajustable para dar estabilidad al conjunto. Cada elemento se encaja fácil y perfectamente en el elemento inferior, y una vez armada la escala se sujeta ésta al tronco mediante una cadena o correa que el obrero fija según asciende.
Las escalas de varias piezas pueden tener uno o dos largueros; las de dos largueros son las más corrientes y las que se adquieren o construyen más fácilmente.
La escala representada en la Figura 2 es de duraluminio, y está formada por secciones de 2 a 2,5 ó 3 m. Constituyen los soportes tubos de 3,5 cm. de diámetro y los peldaños son de tubo de 2,5 cm. de diámetro. La escala pesa 1,3 Kg./m., incluida la cadena de sujeción. Puede unirse el número de elementos que se quiera. Escalas de este tipo se han usado hasta alturas de 38 m. Sin embargo, los peldaños podrían separarse más y la unión mejorarse. (Esta escala fue ideada y construida por la Ecole nationale des eaux et forêts, Nancy, Francia.)
Las escalas de un solo larguero son útiles en los terrenos pendientes o rocosos donde es difícil afianzar bien una escala de dos largueros, y también son útiles en el caso de los árboles con muchas ramas en que es difícil colocar una escala de dos largueros a lo largo del tronco.
FIGURA 2. - Escala para trepar.
Como peldaños alternos se fijan pequeñas barras a ambos lados del soporte central. La forma de los peldaños varía con el tipo de la escala. Las escalas de un larguero pueden sujetarse mediante cadenas muy junto al tronco, al que se afirman por medio de un separador especial. Estas escalas pueden sujetarse a troncos que no sean muy derechos y pueden extenderse hasta la copa. Son más fáciles de afianzar en el suelo que las escalas de dos largueros, si bien su transporte durante la trepa no es tan sencillo, aun cuando no entraña dificultades especiales. El peso y la longitud de los elementos no difieren mucho de los de las escalas de dos largueros, porque el soporte central es generalmente de tubo de acero. Las escalas de un larguero prestan muy buen servicio y se usan especialmente en Alemania (Figura 3).
FIGURA 3. - Tipo de escala de un larguero.
Escalas telescópicas extensibles pueden colocarse y transportarse en remolques especiales. Se utilizan escalas extensibles, como las de los bomberos, que permiten que el operario alcance alturas de 20 a 25 m. Estas escalas únicamente se pueden emplear en montes de tierras llanas o para recoger las semillas de los árboles que crecen a lo largo de las carreteras.
Una escala extensible, de aleación ligera, que puede alcanzar una longitud de 14 m., se monta en un tractor y puede usarse también, por lo tanto, en montes en que no haya caminos. El Servicio Forestal de Estados Unidos ha creado un modelo especial consistente en un remolque-plataforma de media tonelada sobre el que se monta un bastidor rectangular que soporta una escala extensible de aluminio resistente de 12 a 15 m. de largo.
También se utilizan plataformas telescópicas montadas sobre ruedas o en remolques especiales (Figura 4).
FIGURA 4. - Plataforma extensible transportable.
Un aparato especial para trepar a los árboles es el construido en Suiza y denominado «Baumvelo» (Figura 5). Se trata de un dispositivo para escalar árboles derechos y sin ramas, sin dañarlos, y es preferible a las escalas porque es mucho más fácil de transportar y de utilizar en las masas forestales densas. Consiste en dos piezas semejantes, una para cada pierna. Un brazo vertical sostiene un pedal donde se sujeta el pie del trepador. En su extremo superior está unido a una cinta de acero que forma una circunferencia de diámetro ajustable alrededor del tronco. En la mitad del brazo se fija una plancha soporte. Una vez que llega a la copa, el trepador puede dejar fácilmente el «Baumvelo»atado a una rama y trepar a través de la copa, para lo cual lleva correas de seguridad especiales. Este dispositivo lo ha creado la Eidg. Forstliche Versuchsanstalt, de Zurich, y ha sido acogido favorablemente en diversos países, sobre todo en Gran Bretaña, donde la Forestry Commission ha perfeccionado el dispositivo de seguridad.
FIGURA 5. - El aparato «Baumvelo».
Otro dispositivo especial para escalar árboles es la red construida por la Forestry Commission del Reino Unido (Figura 6). Una red triangular se cuelga mediante cuerdas y garruchas especiales de la parte alta del árbol, del que cubre gran parte de su copa. El recolector puede de este modo llegar fácilmente a todas las partes de la copa. Este dispositivo parece que da buenos resultados con árboles de ramas grandes y frutos pequeños que exigen largo tiempo para su recogida. Existen dispositivos especiales para aparejar la red, pero su funcionamiento lleva mucho tiempo y es muy difícil, o casi imposible, en las masas densas.
FIGURA 6. - Red para escalar árboles. - Foto Comisión Forestal del Reino Unido
A veces se arman alrededor de los árboles andamios fijos o semi-fijos, de tubo de hierro o de largueros de madera. Esto se hace principalmente con fines científicos, para recoger semillas o púas o para controlar más la polinización de los árboles.
TRANSPORTE AL PUNTO DE EXTRACCIÓN O ALMACENAMIENTO DE LAS SEMILLAS
Los conos o frutos recogidos se ponen en sacos que generalmente tienen una capacidad de 1 Hl. correspondiente a un peso de unos 50 Kg. Los sacos u otros recipientes deberán llenarse y cerrarse bajo la debida vigilancia y se anotará su número o peso para permitir la fiscalización del origen.
Cuando los conos o los frutos no pueden transportarse inmediatamente al punto de almacenamiento o a la factoría de extracción, habrá que disponer localmente un almacenamiento provisional en cabañas o abrigos semejantes. En ningún caso los sacos u otros recipientes se deberán almacenar en grandes cantidades durante largo tiempo. Pueden emplearse diversos medios de transporte. Generalmente se utilizan camiones, pero el transporte por vía férrea es más económico cuando hay que cubrir distancias muy largas. Al cargar los camiones o los vagones se tendrá cuidado de dejar que el aire circule libremente entre los sacos. Para distancias cortas los conos se pueden cargar a granel. En este caso, únicamente se cargarán en cada camión conos o frutos de una sola procedencia y especie.
Extracción
La palabra «extracción», en su sentido más amplio, abarca todas las diversas operaciones y los procesos necesarios después de la recolección para preparar las semillas para la siembra. Generalmente esta preparación consiste en separar la semilla de todas las partes del fruto o de algunas de ellas. Es fácil comprender que la técnica de la extracción varía mucho según las especies: algunas semillas están casi listas para ser sembradas según se recogen del árbol, en tanto que otras sólo lo están después de una larga serie de procesos difíciles: abertura de los conos, separación de la semilla de las alas, etc.
Por lo general, la extracción consiste principalmente en uno o varios de los procesos siguientes: lavado, maceración, desgrane, secado, separación, eliminación de las alas y limpieza.
Algunas de estas operaciones se pueden efectuar de modo muy sencillo y no exigen ningún aparato especial; pero, frecuentemente, y desde luego siempre que haya que preparar gran cantidad de semillas, será necesario establecer una instalación especial de extracción con almacenes, máquinas y todos los demás aparatos precisos para las distintas operaciones.
Hasta ahora la separación de las semillas se efectuaba en la mayoría de los países por medios muy sencillos, por lo que las máquinas construidas especialmente para la manipulación de las semillas forestales son difíciles de obtener y frecuentemente hay que adaptar máquinas agrícolas para dicho fin. Sin embargo, en los años últimos se han ideado y construido máquinas especiales.
PLAN GENERAL DE LA MANIPULACIÓN
Todas las operaciones de extracción, ya sea de cantidades grandes o pequeñas de semillas, deben seguir un cierto orden. Es evidente que algunos procesos podrán retrasarse a veces, u omitirse en el caso de operaciones ocasionales, mientras que en el de una instalación fija con gran producción es absolutamente necesaria la organización del ciclo de trabajo. La extracción deberá seguir siempre un orden general que se describe brevemente a continuación.
Los conos o los frutos procedentes de los puntos de recolección se someten a una limpieza previa y pasan inmediatamente, o después del almacenamiento, a la extracción. Los frutos carnosos se someten a maceración, los conos se secan (natural o artificialmente) y se voltean, y otros tipos de frutos se desgranan. Después de la extracción, se quitan las alas que pueda haber y las semillas se limpian y almacenan.
Por lo tanto, una instalación para la manipulación de semillas deberá contar con las naves y los aparatos siguientes:
1. Nave de recepción y nave y aparatos de limpieza previa (preferiblemente en el piso bajo).
2. Almacenes para los frutos o los conos.
3. Un depósito (situado encima de los hornos o extractores) desde el que se alimentan las máquinas.
4. Hornos o patios para secar los conos o los frutos, artificial o naturalmente, respectivamente.
5. Nave y máquinas de extracción (incluidos los dispositivos para quitar las alas y los limpiadores).
6. Almacenes de las semillas.
Las naves y los aparatos deberán disponerse de modo que los frutos y las semillas pasen de una operación a la siguiente del modo más sencillo y seguro, procurando en lo posible que el transporte de una a otra máquina sea mecánico. Frecuentemente se recomienda un edificio de dos pisos. Los conos o las semillas llegan al piso superior procedentes de la instalación de limpieza previa o de los almacenes de conos o frutos. En dicho piso superior se almacenan provisionalmente en un depósito que alimenta directamente los hornos colocados en el piso primero. Desde los hornos las semillas caen al piso bajo, donde se halla la instalación de separación y limpieza. Los almacenes de los frutos o los conos y de las semillas se sitúan generalmente en uno o más edificios aislados.
El tamaño de la maquinaria y el de la instalación deberán estudiarse y proyectarse cuidadosamente en relación con la cantidad de semillas que se necesite anualmente. Debe tenerse presente que muchas especies no dan una buena cosecha de semillas todos los años por lo que en los años de semillas es necesario recoger y manipular semillas en cantidad para dos o tres años. Por consiguiente, el equipo deberá ser proporcionado a la cantidad de frutos o de conos que se recoja en dichos años.
Incluso cuando se dispone de una buena instalación de almacenamiento para los frutos o los conos, es preferible que la campaña de trabajo sea lo más corta posible para evitar dificultades de almacenamiento, deterioración y pérdida de calidad de las semillas. El intervalo entre la recolección de los frutos y la preparación de las semillas guarda estrecha relación con las condiciones climáticas locales.
La elección de la maquinaria se hará después de tener en cuenta la producción por hora necesaria, que se puede calcular mediante la fórmula:
donde:
W es la capacidad de trabajo de la maquinaria (en hectolitros de conos por hora)
S la cantidad de semilla necesaria cada año (en kilos)
F la frecuencia media de las cosechas de semillas (en años)
Y el peso (en kilos) de las semillas contenidas en un hectolitro de conos o frutos
P el período de trabajo (en días)
T la jornada de trabajo (en horas).
Con arreglo a la fórmula anterior, y dados los datos siguientes, la producción horaria resultante sería 1 Hl.:
|
Cantidad de semilla necesaria cada año |
=1.000 Kg. |
|
Frecuencia media de las cosechas |
=3 años |
|
Cantidad total de semilla que hay que preparar en los años de semillas |
=3.000 Kg. |
|
Peso de las semillas contenidas en 1 Hl. de conos o frutos |
=2,5 Kg. |
|
Cantidad correspondiente de conos o frutos que hay que manipular |
=1.200 Hl. |
|
Período de trabajo |
=100 días |
|
Producción diaria |
=12 Hl. |
|
Jornada de trabajo |
=12 horas |
Para cantidades pequeñas es frecuentemente más económico preparar las semillas a mano o con aparatos muy sencillos. Pero para la producción de grandes cantidades de semillas, todas las máquinas modernas y los aparatos auxiliares reducen grandemente los costos. Los elevadores mecánicos, las correas de transmisión o las tuberías de aspiración dan resultados positivos y a menudo permiten manipular mejor las semillas. A veces hay que elegir entre un determinado número de instalaciones pequeñas sitas en el monte, y donde se manipula una cantidad limitada de semillas recogidas en las cercanías, y una gran instalación central en que se elaboren semillas procedentes de una extensión mayor.
Tales instalaciones pequeñas, donde el trabajo se hace generalmente a mano y que podrían equiparse con máquinas relativamente sencillas que redujesen el tiempo y los gastos de transporte, son preferibles para las especies que requieren una manipulación bastante simple.
Las grandes instalaciones centrales resultan más económicas cuando hay que producir cantidades muy grandes de semillas, especialmente de especies que exigen una larga serie de procesos difíciles. En una instalación grande pueden establecerse todos los tipos de maquinaria, aunque sean muy caros. La mecanización total y el control automático aseguran la buena organización del trabajo y, llegado el caso, un ciclo de trabajo continuo con el consiguiente incremento de la producción diaria de la factoría.
Como es natural, estas instalaciones exigen una gran inversión de capital por lo que el costo deberá estudiarse atentamente. Es probable que únicamente sean rentables cuando la producción anual se estime en varios millares de kilogramos de semillas
OPERACIONES PRELIMINARES: LIMPIEZA PREVIA Y ALMACENAMIENTO DE LOS FRUTOS
Los conos o los frutos, después de transportados desde el lugar de recolección a la instalación de elaboración, deberán limpiarse antes de que pasen a los hornos o extractores, o a los depósitos, puesto que frecuentemente están mezclados con trozos de corteza, de madera y ramitas y otras materias extrañas.
Esta primera limpieza se puede hacer mediante cribas planas (Figura 7) o rotatorias.
FIGURA 7. - Criba plana para limpiar los conos antes de almacenarlos. - Foto Morandini
Otro método de limpieza previa es por flotación: los frutos dañados y las materias extrañas flotan y pueden quitarse fácilmente. Pero el método más común es el del empleo de cribas o zarandas oscilantes.
Para las semillas de algunos árboles como Carya, Juglans, Quercus y Ulmus, la limpieza es la única manipulación necesaria.
El almacenamiento de los frutos o los conos deberá proyectarse cuidadosamente. Muchos frutos, especialmente las piñas de las coníferas, necesitan un período de almacenamiento para madurar completamente. Cuando se recoge una gran cantidad de un fruto en un período de tiempo muy corto (para algunas especies la campaña de recolección no dura más de dos semanas puesto que las semillas caen prontamente cuando están maduras), puede que sea necesario almacenar los frutos durante algunos meses, según la capacidad de trabajo de la instalación.
Los almacenes estarán siempre dispuestos de forma que el aire circule en ellos libremente, evitando radicalmente el estancamiento de la humedad, así como las variaciones muy bruscas de la temperatura del aire. Los conos o los frutos nunca se colocarán directamente sobre suelos de hormigón, recomendándose los de madera o ladrillo. Las ventanas no tendrán cristales pero estarán protegidas por persianas. Son preferibles los techos no metálicos.
Un edificio de varios pisos es generalmente mejor, pues los elevadores o dispositivos equivalentes permiten un fácil transporte entre los distintos pisos. Las naves se dividirán en compartimientos (Figura 8), cada uno de ellos destinado a frutos o conos de una procedencia. Para conseguir la fácil separación de los frutos de distintas procedencias, la superficie de cada compartimiento no deberá ser mayor de 8 ó 10 m². Los conos o frutos se almacenarán en capas poco espesas (no más de 3 ó 4 voces su longitud) y se removerán muy frecuentemente. A veces, parte del suelo del compartimiento se desplaza (o abre) fácilmente para que los frutos puedan caer al piso de debajo.
FIGURA 8. - Compartimientos en los depósitos de los conos. - Foto Morandini
La superficie total del almacén dependerá de la cantidad de frutos que haya que manipular, de la duración del almacenamiento y de la capacidad de trabajo del extractor de semillas. Cuando en una misma instalación se elaboren muchas especies, habrá que tener presente que sus épocas de recolección son a menudo diferentes por lo que la superficie destinada a almacenamiento podría reducirse. En Europa central, por ejemplo, las piñas de picea se recogen en septiembre y octubre, mientras que las de alerce y pino se recogen mucho más tarde, a veces, incluso en invierno. Para el comienzo de la época de recolección de los conos de alerce, gran parte de los de picea habrá sido ya manipulada quedando espacio libre en el almacén.
MÉTODOS, PROCEDIMIENTOS Y APARATOS DE EXTRACCIÓN
La separación de las semillas se puede lograr por medios puramente mecánicos, como trilla; por maceración (los frutos carnosos); o secando el fruto. Este último es el caso más frecuente, casi general para las coníferas, cuyas piñas deben secarse para que las escamas se abran y suelten el piñón.
SECADO DE LOS FRUTOS
Todos los frutos (incluso los conos) tienen, cuando están completamente maduros, una humedad variable pero siempre elevada; por ejemplo, en los conos de algunos pinos esta humedad varía entre 35 y 65 por ciento. En condiciones naturales, los frutos de los árboles están expuestos largamente al calor del sol y al viento. Estos dos agentes, pero sobre todo el segundo, contribuyen progresivamente al secado del fruto, lo que en definitiva ocasiona la apertura de las envueltas que lo cubren (por ejemplo, haya o castaño), o a la apertura de las escamas de los conos (por ejemplo, Pinus spp., Picea spp.), o a la desintegración de todo el cono (por ejemplo, Abies spp., Cedrus spp.). La velocidad de este proceso depende de las condiciones climáticas y del tiempo reinante, y su duración varía mucho de unas a otras especies. Los conos de Abies se desintegran en cuanto las semillas están maduras, mientras que en Cedrus spp. el mismo proceso sólo se produce algunos meses más tarde. Las piceas abren sus piñas y dejan caer la semilla a principios de otoño, mientras que los conos de alerce y de muchos pinos permanecen cerrados hasta bien entrado el invierno. Naturalmente toda variación del tiempo puede alterar las condiciones atmosféricas y hacer que los conos se abran. En los otoños neblinosos y lluviosos las piñas de picea permanecen también cerradas hasta muy tarde, pero bastan unos pocos días secos y ventosos para que tales piñas se abran rápidamente.
El secado artificial debe reproducir lo más análogamente posible el proceso natural. Los frutos habrán de someterse a un secado progresivo por la liberación continua de la humedad de los frutos. El aire que se ponga en contacto ron los frutos deberá estar siempre más seco que ellos. Esto se puede lograr haciendo circular el aire calentado artificialmente o sin calentar.
Secado al aire
La circulación de aire a la temperatura ambiente basta para abrir y desintegrar los conos de Abies y Cedrus spp., y separar las semillas de algunas frondosas, como haya y roble, de sus cáscaras o cubiertas. Los frutos, que se colocan en capas de poco espesor sobre el suelo (que deberá ser de madera o ladrillo y no de hormigón) o sobre lonas, en una habitación bien ventilada, se removerán frecuentemente para evitar la estancación de la humedad. Los depósitos de conos o frutos que se han descrito podrían utilizarse muy bien además para el secado al aire.
Este método de extracción se utiliza para cantidades muy pequeñas de frutos que no justifican el empleo de aparatos especiales y para las especies que podrían sufrir daños si se calentasen, incluso por la acción del sol. Se usa comúnmente para Abies spp. Su duración, dependiente de las condiciones atmosféricas, es frecuentemente muy larga y cuando el tiempo es húmedo hay que proceder frecuentemente a remover las piñas.
Secado al sol
Este método de secado se usa todavía mucho. Es conveniente para operaciones ocasionales, pero para algunas especies se usa comúnmente también para operaciones regulares. Este método fue, naturalmente, el primero que se empleó en el secado de frutos. Se colocan éstos en capas sobre plataformas o cribas y se exponen al sol. Las piñas de los pinos del Mediterráneo, como P. pinea y P. halepensis, se manipulan siempre por este método. Los conos de tamaño medio, como son los de P. pinaster y P. halepensis, se colocan sobre una plataforma (de tierra apisonada o de ladrillo) formando una capa uniforme de 10 ó 15 cm. de altura, se remueven frecuentemente, y se exponen al sol hasta que se abran las escamas. Cuando hace mal tiempo, las piñas se cubren. (Cuando éstas se abren, se sacuden en la plataforma y se recogen en ella las semillas. Los conos de P. pinea se apilan en largas hileras de unos 50 cm. de alto. Los conos abiertos se recogen gradualmente de la capa superior de la hilera estando listos para el volteo.
Otras especies se exponen al sol en cribas de alambre con malla de magnitud apropiada para que las semillas caigan a través de la criba sobre una lona extendida debajo de aquélla. Si el tiempo es muy frío y húmedo por la noche las cribas se llevarán a un lugar cubierto. A veces se coloca un cristal sobre la criba para proteger los conos de la lluvia y evitar la dispersión de los rayos solares, pero este método se usa raramente en la actualidad pues requiere demasiada mano de obra y el cristal puede ocasionar el sobrecalentamiento de las piñas dañando las semillas.
En general, los conos de la mayoría de las especies se abren al sol en un tiempo relativamente corto: el pino blanco y el pino amarillo y el abeto Douglas necesitan de 3 a 8 días, pero otras especies puede que requieran más de un mes. Algunas especies como el pino torcido se abren tan irregularmente en el sol que es recomendable secarlas artificialmente.
El secado es fácil durante la primavera y el verano, pero durante el otoño y el invierno, que es cuando maduran casi todos los conos y frutos, sólo se puede efectuar en las regiones secas y cálidas. El secado en estas regiones es a menudo muy conveniente pues no exige instalaciones costosas, pero donde el tiempo es variable resulta más conveniente el secado artificial que permite trabajar normalmente cualesquiera que sean las condiciones del tiempo.
Secado en hornos
El secado en hornos se usa principalmente para las piñas de coníferas y por ello en este párrafo sólo nos ocuparemos de piñas, aun cuando también pueden manipularse de este modo algunos otros frutos.
La dificultad principal del secado de los conos por métodos naturales está en la imposibilidad absoluta de regular la humedad y la temperatura del aire. El incremento de la humedad del aire puede hacer que los conos vuelvan a cerrarse y a veces puede producir un endurecimiento de los mismos después del cual los conos no reaccionan al secado y no se abren. El calentamiento artificial, por el contrario, permite regular las condiciones de humedad y de temperatura; requiere un tiempo de manipulación mucho más corto y el proceso puede ser continuo. La organización del trabajo resulta más eficaz. El secado artificial, por supuesto, exige instalaciones y aparatos frecuentemente muy caros, por lo que las instalaciones de extracción fijas equipadas con estos aparatos deberán establecerse solamente cuando se obtengan suficientes semillas para compensar la inversión.
En otro tiempo se ensayaron pequeñas instalaciones de secado montadas en camiones. La primera de ellas se construyó en Eberswalde (Alemania) hacia 1930. Esta instalación podía llevarse de un monte a otro y permitía extraer separadamente semillas de distintas procedencias, reduciendo en cierta medida los gastos de transporte. Recientemente se han ensayado instalaciones de secado de conos por rayos infrarrojos montadas en camiones, pero las instalaciones fijas son, por lo general, más eficaces y, al parecer, más económicas.
El secado de conos por calor artificial deberá efectuarse en manera tal que sea lo más breve posible, sin dañar la viabilidad de la semilla. A este fin, deberán observarse atentamente las recomendaciones siguientes:
1. Los conos han de tratarse adecuadamente antes de introducirlos en el horno.2. La temperatura del aire se regulará y mantendrá en el valor mínimo suficiente para secar los conos.
3. Los conos no se deberán calentar más tiempo del necesario.
4. El aire del horno habrá de estar lo más seco posible.
La regulación de la humedad y la temperatura es de la máxima importancia. La manipulación ideal sería la que consistiese en exponer los conos a una corriente de aire cuya humedad disminuyese gradualmente, proporcionando con ello la desecación y la apertura regulares y progresivas de las escamas de las piñas.
Regulación de la temperatura y de la humedad
El calentamiento, al elevar el punto de saturación del aire, motiva el que los conos suelten humedad. Pero la temperatura del aire no deberá aumentarse por encima de un límite determinado, pasado el cual la viabilidad de las semillas se perjudica gravemente. Por lo general, pueden alcanzarse temperaturas de 40 ó 50°C. Estas temperaturas, sin embargo, únicamente se permitirán cuando la humedad del aire y la de los conos sean muy bajas, cosa que sólo ocurre al final del proceso de secado. Al principio del mismo, el aire caliente que actúa sobre los conos húmedos escaldaría las semillas.
En otro tiempo, se han utilizado a veces temperaturas decrecientes, pero en las instalaciones de extracción modernas se utilizan temperaturas constantesócrecientes. La regulación de la humedad se podría obtener químicamente, haciendo pasar el aire a través de filtros que contengan materiales deshidratantes, pero el calentamiento es generalmente mucho más sencillo y económico, por lo que se prefiere casi siempre.
Calentamiento del aire. Puede obtenerse por métodos diversos, siendo útil cualquier fuente de calor. En las instalaciones de extracción grandes se puede utilizar cualquier tipo de combustible, incluso conos vacíos u otros residuos de la extracción. Las instalaciones modernas utilizan frecuentemente petróleo, que proporciona una combustión más uniforme y permite una regulación completamente automática de la temperatura. En ocasiones se emplea el calentamiento eléctrico, pero este calentamiento es muy caro y por ello sólo se usa para secadores muy pequeños, como son, por ejemplo, los de laboratorio.
La regulación de la temperatura del aire es relativamente sencilla en las instalaciones modernas. Un termóstato situado en el punto en que el aire entra en la nave de secado puede detener o disminuir el calentamiento, o permitir la entrada de una corriente de aire frío para reducir la temperatura. En las instalaciones antiguas la temperatura la regula el operario. Termómetros y termógrafos permiten a éste seguir la variación de la temperatura dentro del horno. Dichos aparatos deben conectarse a un timbre de alarma que suena cuando se alcanza una temperatura crítica.
Humedad del aire. La regulación de la humedad del aire es mucho más difícil. Los higrómetros y los higrógrafos permiten registrar las variaciones de la humedad, pero ésta sólo se puede regular en el interior del horno por ventilación forzada. Como ya se ha dicho, las semillas pueden sufrir daños también a temperaturas relativamente bajas cuando la humedad es elevada, por lo cual deberá tenerse sumo cuidado en evitar todo estancamiento de aire húmedo en el horno. Las modernas máquinas de extracción operan una ventilación forzada continua, pero en las máquinas de extracción antiguas el cambio del aire es únicamente periódico y a veces incluso falta por completo.
Según Toumey y Korstian (1954) 2 la humedad relativa en la nave de secado deberá mantenerse a menos de 50 por ciento durante el primer período del secado y por bajo de 10 por ciento al final de la operación.
2 TOUMEY, J. W. y KORSTIAN, C. F. Seeding and planting in the practice of forestry
Curado previo
Los conos y los frutos se recogen cuando parece que están maduros, pero como la dispersión natural de las semillas se verifica a menudo inmediatamente después de la madurez total, la recolección se inicia antes de la madurez, especialmente cuando la cantidad que hay que recoger es grande.
Sin embargo, incluso para una misma especie y en un mismo monte, los frutos no maduran todos simultáneamente. Por consiguiente, muchos de los frutos o conos no están totalmente maduros cuando llegan a la instalación de extracción. Pueden hacerse madurar almacenándolos en capas de poco espesor y en naves bien ventiladas. Cuanto más largo sea este curado previo, más completa será la madurez de los conos y mejor la calidad de las semillas. Se ha encontrado que generalmente el tiempo mínimo para conseguir buenos resultados es dos semanas, pero muchas especies exigen más de seis u ocho semanas.
El curado previo evita el endurecimiento de los conos y origina una pérdida de humedad de 10 a 50 por ciento, según la duración del mismo, lo cual facilita y acorta la desecación en los hornos, economiza combustible y reduce considerablemente los gastos de la manipulación. El curado previo se puede efectuar de modo eficaz justamente antes de que los conos pasen al horno, dejándolos en un depósito situado cerca dé la parte alta del horno donde los atraviese el aire, todavía caliente que sale del mismo.
Tipos de hornos
Antiguamente se usaban muchos tipos de hornos de diseño y construcción locales, pero frecuentemente tales hornos sólo eran apropiados para condiciones también locales.
Las instalaciones modernas presentan una gran diversidad de tipos que pueden dividirse en general en dos categorías principales: hornos progresivos, y hornos cilíndricos rotatorios.
Hornos progresivos. En estos hornos los conos se exponen a una corriente de aire cada vez más caliente y más seca, desde el comienzo hasta el final del período de desecación. Esquemáticamente, los conos se colocan en el horno en una serie de bandejas, puestas una sobre otra, en una a modo de torre. Las bandejas descienden durante el tratamiento de los conos. Desde el fondo del horno el aire seco caliente ascendente llega a la bandeja inferior, que contiene conos casi secos. Al atravesar los conos el aire pierde parte de su calor y quita humedad a los conos. En la segunda bandeja a contar desde abajo, los conos tienen una humedad algo mayor y el aire está menos caliente y menos seco. En la última bandeja, los conos, que tienen todavía la humedad originaria, son bañados por una corriente de aire húmedo y templado.
En el momento oportuno se saca del horno la bandeja inferior y toda la serie de bandejas desciende un escalón al tiempo que se coloca una bandeja nueva con nuevos conos en la parte alta de la serie de bandejas.
El aire caliente puede circular sencillamente por convección, pero la ventilación forzada acelera la operación y la hace más uniforme. La distancia entre dos bandejas sucesivas deberá ser suficiente para que puedan contener conos abiertos que tienen un volumen dos o tres veces mayor que el de los cerrados. El tiempo necesario para la desecación completa varía según la humedad inicial de los conos, el volumen de aire circulante, y el tipo de circulación del aire (convección o ventilación forzada). Para algunas especies (por ejemplo Abbies spp.) el calentamiento es perjudicial y el secado se logra mediante circulación forzada de aire a la temperatura ambiente.
En algunos hornos, los conos se hacen caer desde una bandeja a la inferior abriendo el fondo de la bandeja o inclinando ésta. En otros tipos de hornos las bandejas se sustituyen con bandas que se mueven lentamente; los conos se mueven en una banda hasta que caen a otra inferior.
En los dos tipos de hornos últimamente mencionados, los conos se sacuden según caen de una bandeja a otra, de modo que casi todas las semillas se desprenden de los conos. Las semillas se recogen en dispositivos especiales colocados debajo de la bandeja inferior, mientras que los conos se someten a nuevo tratamiento.
En algunas pequeñas instalaciones de extracción, proyectadas principalmente para experiencias de laboratorio, se aplican dispositivos análogos a éstos (Figura 9). La Estación de Experiencias Forestales de Mariabrunn (Austria) ha creado un horno pequeño de este tipo para extraer semillas de piñas de árboles seleccionados, así como para efectuar extracciones experimentales de las mismas con objeto de ensayar el rendimiento de semillas. Este tipo de horno es generalmente de calentamiento eléctrico.
Algunos hornos tienen solamente una o dos bandejas que pueden abrirse. De la inferior los conos caen a un tambor donde son volteados mientras se secan. Este método es el que se usa en algunas antiguas instalaciones de extracción muy grandes y que todavía funcionan satisfactoriamente. En Wolfgang (Alemania) cuatro de estas «torres» podrían extraer todas las semillas de coníferas necesarias en la República Federal de Alemania.
Hornos cilíndricos rotatorios. Los conos se colocan en un cilindro de plancha de acero perforada que gira alrededor de un eje central. El cilindro va encerrado en una caja en la que mediante un ventilador eléctrico se establece una circulación de aire forzada. Durante la extracción, el cilindro gira continuamente sacudiendo los conos. La temperatura del aire aumenta gradualmente desde la ambiente hasta la máxima fijada. La fuerte ventilación, el calentamiento progresivo y el sacudimiento continuo secan los conos hasta el punto de que se abren en poco tiempo. Las semillas que se desprenden de los conos atraviesan los agujeros de la plancha y son expulsadas inmediatamente del horno. La regulación de la temperatura y de la ventilación es por lo general completamente automática.
Este tipo de horno ofrece muchas ventajas y es el preferido comúnmente en las modernas instalaciones de extracción, pues el tiempo necesario para la extracción de las semillas se reduce mucho, la agitación de los conos durante la desecación hace que éstos se abran y que las semillas caigan. No es necesario efectuar un volteo aparte y se economiza mano de obra y tiempo.
Las semillas se sacan del aire caliente tan pronto como salen del cono para impedir que sufran daños. La capacidad del cilindro es reducida, para que pueda hacerse separadamente la extracción de conos de distintas procedencias aun cuando la cantidad de conos sea pequeña. Los hornos de este tipo pueden ser de calentamiento eléctrico o pueden tener un dispositivo de calefacción aparte (Figura 10) capaz de utilizar diferentes combustibles (piñas, carbón mineral, petróleo).
FIGURA 10. - Tipo de horno rotatorio.
FIGURA 11. - Esquema del funcionamiento del horno rotatorio representado en la Figura 10.
El cilindro, el motor eléctrico, el ventilador y los aparatos de regulación de la corriente de aire y la temperatura van encerrados en una caja de acero sobre la cual hay una cámara de secado previo con dos pisos. Los conos caen desde esta caja al cilindro donde se someten a temperaturas crecientes (40-45-50-55-60°C.) de 3 a 4 horas. Al final de la extracción, la inversión del giro hace que el cilindro se abra y los conos vacíos caigan mientras que los demás quedan en el horno (Figura 11). Los hornos de este tipo tienen una capacidad de trabajo de 25 a 30 Hl. de conos por día.
Los hornos rotatorios modernos son generalmente metálicos y compactos, de tamaño moderado por lo que pueden colocarse en locales pequeños y baratos. La producción que proporcionan estos hornos es relativamente baja, pues la capacidad del cilindro es de 3 a 4 Hl. Estos hornos se proyectan generalmente para trabajar en series de 2 ó 3, así es que resultan apropiados para instalaciones de diferentes tamaños. Su precio moderado es también un factor que los hace adecuados para uso en instalaciones pequeñas.
Métodos de secado ocasional
Para cantidades pequeñas de conos, y especialmente para operaciones ocasionales, el secado puede efectuarse por medios muy sencillos. Basta una habitación con un dispositivo de calentamiento. De ser posible, los conos deberán extenderse sobre bandejas independientes y colocarse cerca de la fuente de calor pero no demasiado próximos a ella. Las puertas y ventanas pueden abrirse cuidadosamente o pueden hacerse en ellas orificios apropiados que permitan la circulación de aire que convenga. El calentamiento no deberá ser intenso y los conos se removerán frecuentemente. Cuando se adopta este tratamiento primitivo cualquier precipitación puede traducirse en daños para las semillas porque una desecación segura únicamente se puede obtener mediante un calentamiento limitado que, por consiguiente, tarda bastante tiempo en efectuarse.
Los hornos construidos para otras aplicaciones, como por ejemplo, los empleados para el secado de la madera o para el curado del lúpulo, pueden utilizarse económicamente con buenos resultados para secar piñas. Naturalmente, primero habrá que ver con qué dispositivos cuentan para la regulación de la temperatura y de la humedad.
El peligro de incendio
Todo calentamiento artificial entraña, por supuesto, un riesgo de incendio. Esto es especialmente cierto en la manipulación de conos que siempre contienen resina, a menudo en gran cantidad, además de que las mismas escamas de las piñas son muy inflamables cuando están secas. Por ello, hay que tener gran cuidado. En el depósito de las piñas no deberá permitirse ninguna clase de calentamiento. En la instalación de extracción, el polvo, consistente principalmente en partículas de piñas y resina, deberá eliminarse, especialmente de cerca de los hornos. En las instalaciones modernas, esto se puede hacer mediante dispositivos de vacío. Tubos neumáticos absorben el polvo del interior de las máquinas y lo pasan a un recipiente especial.
El edificio en que se instale el desecador deberá ser de ladrillo y nunca hay que utilizar madera en la construcción de los compartimientos de calentamiento y del horno. Se tomarán todas las medidas para prevenir y combatir los fuegos que puedan producirse, mediante la provisión de extintores y la instalación de puertas de hierro.
VOLTEO
Cuando los conos se abren después del secado natural o artificial, no todas las semillas se desprenden de las escamas y caen, sino que generalmente algunas quedan dentro de la piña. Las semillas de algunas especies se sueltan fácilmente sacudiendo bien el cono, pero los conos de otras especies requieren un sacudimiento intenso y prolongado. Los resultados obtenidos en el secado varían mucho según el método que se siga. Un curado previo adecuado, una desecación uniforme y un calentamiento no excesivo producen una apertura más completa de las escamas del cono y un fácil desprendimiento de las semillas.
Después del secado, especialmente cuando es por calentamiento, las semillas deberán sacarse del cono tan pronto como se pueda, porque los conos abiertos expuestos al frío y al aire húmedo pueden volverse a cerrar en poco tiempo. Sería prudente conservar los conos secos en un local templado hasta la terminación de todos los procesos de extracción de las semillas.
Para separar las semillas, los conos se colocan en un «tambor» o «volteador» que consiste en un barril o recipiente cilíndrico o rectangular que gira alrededor de un eje central. Las paredes de este barril o recipiente son generalmente de malla de alambre de magnitud apropiada. Cuando el tambor gira, los conos son proyectados contra Las paredes, más o menos violentamente, según la velocidad de rotación, y las semillas se desprenden de la piña y caen a través de la malla de las paredes del tambor en un colector.
El proceso se efectúa del mismo modo que en el cilindro de los hornos de rotación. El tambor puede estar cerrado por ambos extremos y puede llenarse y vaciarse a la terminación de cada ciclo de la operación (Figura 12). En los tipos modernos al invertir el sentido del giro se abre el cilindro. En otros tipos, el tambor está abierto por ambos extremos y es bastante largo y su eje está algo inclinado. Los conos se echan por el extremo superior y durante la rotación descienden lentamente al otro extremo, de donde caen al exterior (Figura 13). Este tipo de tambor permite un ciclo de trabajo continuo, pero la velocidad de rotación tiene que ser lenta, por lo que el sacudimiento es menos fuerte, lo que hace que este aparato pueda ser inadecuado para algunas especies.
FIGURA 12. - Tambor para la extracción de conos
FIGURA 13. - Tambor sacudidor de conos, rotatorio.
Las paredes del tambor están formadas a veces por barras delgadas colocadas muy cerca unas de otras.
Todos estos tambores pueden funcionar manualmente o mediante un motor. La velocidad de rotación puede variar según las especies. Los tipos pequeños son fácilmente transportables y pueden utilizarse para cantidades reducidísimas de conos en operaciones ocasionales. Pero en estos casos, ciertos dispositivos análogos a los empleados para las cosechas agrícolas dan resultados satisfactorios.
Cuando no se dispone de ningún aparato, la extracción de las semillas puede obtenerse golpeando los conos abiertos en el suelo. Cuando los conos son muy pequeños se meten en sacos antes de esta operación.
Para las especies con semillas pequeñísimas, como Tsuga y Cupressus, se utiliza un pequeño recipiente rotatorio; bastidores de madera liviana soportan una gasa como las que se usan en los mosquiteros. El recipiente gira alrededor de su eje, igual que en los volteadores mayores, pero para estas especies bastan unas pocas revoluciones para extraer todas las semillas.
DESGRANE
Las semillas de algunas especies, como Liriodendron, Catalpa y Cercis, pueden extraerse fácilmente del fruto. Sus vainas se golpean en una plataforma y generalmente se rompen sin dificultad. Para grandes cantidades se usan desgranadoras mecánicas. Generalmente, las desgranadoras utilizadas en la agricultura para tipos de frutos semejantes se pueden adaptar con facilidad, modificando la distancia entre trituradores. Las otras operaciones se verifican en el modo usual.
Los conos de algunas coníferas, especialmente de algunos pinos, no se abren completamente, ni siquiera después de un secado prolongado, e incluso el volteo no basta, por lo que se necesita una nueva manipulación mecánica para extraer las semillas que quedan todavía en las piñas. Después del secado al sol, los conos de P. pinea se tratan en grandes desgranadoras para que las escamas se desprendan rápida y completamente del eje del cono. Las piñas de alerce son frecuentemente difíciles de abrir pues tienen mucha resina, y esta sustancia funde a una temperatura inferior a la que se requiere a veces para abrir el cono. Por ello, después de un secado parcial, los conos se trituran en molinos especiales.
En los hornos fijos o rotatorios, los conos, después del secado normal, caen a un cilindro provisto de una serie de cuchillas: la rotación veloz efectúa el volteo y el corte de los conos simultáneamente.
Para algunos frutos se usan machacadoras, siempre con la finalidad de romper la envoltura del fruto. Los tipos que se usan en la agricultura son bastante eficaces y apropiados.
Las operaciones de volteo, desgrane, trituración o rotura pueden ocasionar daños a las semillas, que pueden traducirse en un desarrollo anormal de las plantitas o en una pérdida prematura del poder de germinación. Estos procesos mecánicos deberán efectuarse con todo cuidado. La intensidad del sacudimiento y del golpeado habrá de ser proporcionada a la dureza de la cáscara de las semillas. Siempre es mejor que queden algunas semillas en las piñas que correr el riesgo de dañar las semillas.
SEPARACIÓN DE LA PULPA DE LOS FRUTOS CARNOSOS
Los frutos de muchas especies son carnosos o semicarnosos, siendo ejemplo de ello Juniperus spp., Prunus spp., Malas spp. y Rhamnus spp. Algunos de estos frutos pueden secarse nada más antes de almacenarlos (por ejemplo, Juniperus sp.), efectuándose la desecación mediante calor natural o artificial. Pero, por lo general, el almacenamiento en condiciones de seguridad exige la separación de la semilla de la pulpa del fruto. Esto puede lograrse macerando el fruto en agua. Los frutos se dejan en recipientes abiertos hasta que la pulpa se reblandece y se pudre. Después se ponen en agua (a la que frecuentemente se añade un poco de lejía), se agitan y se majan. Pasado un cierto tiempo, las semillas se separan de las partes carnosas y caen al fondo. Después de un secado apropiado (es preferible aire sin calentar) las semillas, por último, se limpian o almacenan.
Se han construido algunas máquinas especiales para quitar la pulpa de los frutos carnosos, habiéndose utilizado también machacadoras, desgranadoras de maíz y maceradores. Un tipo móvil, pequeño, de macerador consiste en una placa que gira en el fondo de una tolva para semillas. La pulpa es arrastrada por el agua por una salida apropiada, en tanto que las semillas son retenidas.
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN POR. LIMPIEZA
Muchos frutos están casi listos para la siembra tal como se recolectan o sólo necesitan ser separados de las envolturas que los cubren. Las semillas de haya, roble, castaño y nogal americano no requieren más que una limpieza muy somera que pueda hacerse por aventamiento, cribado o cualquier otro método muy sencillo. Estas semillas se extraen frecuentemente a mano o se manipulan en un separador de los que se utilizan corrientemente para los productos agrícolas. Casi todas las máquinas antes mencionadas pueden dar buenos resultados, siempre que se tenga en cuenta el tamaño de la semilla.
MÉTODOS, PROCEDIMIENTOS Y APARATOS PARA LIMPIAR LAS SEMILLAS
Las semillas extraídas por los diversos métodos descritos necesitan una ulterior manipulación antes de su almacenamiento. Las semillas pueden tener todavía alas o algunas otras partes del fruto y siempre llevan muchas impurezas de distinta naturaleza. Por la limpieza se consigue separar la semilla pura de las materias inertes y de las semillas arrugadas y vacías, y las semillas quedan listas para el almacenamiento y la siembra en las mejores condiciones.
La especie y la cantidad de semillas determinarán si conviene efectuar la limpieza a mano, mediante un dispositivo de circunstancias, o con máquinas especiales. Para obtener semillas de buena calidad hay que proceder frecuentemente a la eliminación de las alas, al aventamiento, el cribado y la separación. En general, la finalidad de la limpieza es obtener semillas completamente puras, pero esto no siempre es posible. Por otra parte, a menudo no constituye una ventaja particular proseguir la limpieza más allá de un cierto límite.
Con las máquinas modernas se consigue una eficacia grandísima en este aspecto, pero en muchas circunstancias la separación completa ocasionaría pérdidas de semillas. En el caso del alerce, por ejemplo, las semillas no deben limpiarse más que hasta una pureza de 65 por ciento, pues se ha demostrado que una limpieza mayor ocasiona una grave pérdida de buenas semillas.
ELIMINACIÓN DE LAS ALAS
Muchas semillas forestales y casi todas las de coníferas tienen alas. En algunas especies, por ejemplo, Pinus pinea, estas alas son bastante rudimentarias o muy cortas, pero en otras son largas y duras. A veces, las alas cubren completamente la semilla (Abies spp.).
Para algunas especies sería preferible almacenar las semillas con alas para conseguir una mejor circulación del aire. Sin embargo, la siembra de semillas con alas puede ocasionar muchas dificultades. Tales semillas las podría arrastrar el viento o podrían cogerlas más fácilmente los pájaros y ello haría imposible el empleo de sembradoras. Por estas razones, las las ase quitan siempre que son mayores que la semilla.
La eliminación de las alas se efectúa casi siempre por frotamiento. En otro tiempo, las semillas se extendían en el suelo y a veces se humedecían un poco rociándolas con agua, después de lo cual el golpeamiento con mayales ligeros de cuero bastaba para quitar las alas. Este método ya no se usa porque entraña el riesgo de fermentación de las semillas húmedas o el desarrollo de hongos.
El frotamiento manual de las semillas contenidas en un saco es el método más seguro, pero sólo es practicable cuando se trata de cantidades pequeñas de semillas. Se han construido y se utilizan máquinas muy diversas para la eliminación de las alas de las semillas, desde los tipos más sencillos, manuales, a los apropiados para instalaciones grandes que trabajan semiautomáticamente y dan una producción continua. Casi todas consisten en dispositivos de rotación.
Las máquinas rotatorias para quitar las alas de las semillas pueden utilizar cepillos o botones. En las máquinas del primer tipo, unos cepillos movibles comprimen las semillas contra las paredes de un cilindro. En las del segundo tipo, botones o almohadillas giratorios obligan a las semillas a atravesar orificios estrechos en donde dejan las alas. La distancia entre los cepillos o los botones se puede regular según el tamaño de las semillas. Los cepillos pueden ser de acero, nailon o tampico, materias que tienen grados de dureza diferentes. Las paredes del cilindro pueden ser de alambre ondulado o de plancha perforada o pueden estar forradas con lona o goma.
La máquina puede consistir en un tambor de tejido abierto que gira en una especie de hamaca del mismo material. Otra máquina para la misma aplicación (Figura 14) consta de almohadillas de goma que giran en un cilindro también de goma.
FIGURA 14. - Aparato rotatorio para quitar las alas de las semillas con botones de caucho.
Cuando la separación entre los botones o los cepillos y las paredes es demasiado pequeña, o cuando los cepillos son demasiado duros, las semillas pueden sufrir daños por la presión que rompe las envolturas de las semillas o por escarificación, o por el calentamiento causado por la fricción. Deberá tenerse cuidado de impedir estos daños. Las dificultades principales que se presentan son: la regulación apropiada de la separación mencionada; la fijación de la velocidad de revolución mejor, y el logro de una producción uniforme de semillas limpias.
Para algunas semillas muy sensibles se recomienda efectuar una limpieza antes de proceder a la eliminación de las alas, con objeto de separar toda partícula de material duro que pueda dañar las cubiertas de las semillas durante la manipulación.
OPERACIONES DE LIMPIEZA
Las distintas operaciones de limpieza se pueden efectuar por separado o simultáneamente. Las modernas máquinas de limpieza reúnen a veces diferentes manipulaciones para conseguir una limpieza eficaz y rápida. Esas operaciones son:
Aventamiento
Una fuerte corriente de aire expulsa las impurezas ligeras, las partículas de conos, el polvo, las semillas vacías, en tanto que las semillas buenas y las partículas más pesadas no son removidas o caen inmediatamente. El aventamiento se efectúa comúnmente, sobre todo en la agricultura, lanzando las semillas al aire en días ventosos. En las aventadoras la corriente de aire puede ser horizontal, soplando a través de las semillas que caen gradualmente,óvertical, en cuyo caso sopla a través de una criba móvil sobre la que pasa la semilla.
Cribado
Se usa frecuentemente en muchas operaciones de separación. La semilla atraviesa cribas con mallas de distintos tamaños, y se separa de las impurezas mayores o menores que ella. Las cribas pueden ser de alambre metálico o de plancha perforada. A voces se usan cribas dotadas de movimiento vibratorio. Generalmente se disponen en serie varias cribas de malla u orificio diferentes.
Separación centrifuga o por vibración
Cuando las semillas se centrifugan en un cilindro abierto, las partículas más pesadas son las primeras que ascienden por las paredes y salen del cilindro. La variación de la velocidad de rotación permite la separación progresiva de las partículas de peso distinto. Igual efecto se obtiene mediante la vibración.
Flotación
Las semillas buenas puestas en agua se hunden, en tanto que las impurezas ligeras y las semillas vacías flotan y pueden quitarse con facilidad. Este sencillo método de separación requiere un secado posterior de las semillas, pero es muy eficaz para algunas especies (por ejemplo, para las bellotas).
Limpiadoras mixtas
Los métodos de limpieza suelen separar las semillas buenas de las impurezas o de las semillas vacías de tres maneras: por el tamaño (cribado); por el peso específico (flotación, vibración); por la fuerza centrífuga. Estos diversos métodos se combinan a menudo en las máquinas modernas. El cribado y el aventamiento se usan casi siempre y a veces se efectúan simultáneamente. Hay muchas máquinas de este tipo.
También se utiliza la agitación mecánica y la separación por corriente de aire, y, al parecer, una máquina vibradora es especialmente eficaz para limpiar semillas de alerce. Para las frondosas se han construido molinos aventadores. Los sistemas de vacío y ciclónicos se han empleado con éxito para limpiar semillas, pero hasta ahora estos métodos de manipulación especiales raramente se han usado.
TRANSPORTADORES, ENSACADORAS, Y OTROS DISPOSITIVOS DE TRANSPORTE INTERNO EN LA INSTALACIÓN DE EXTRACCIÓN DE SEMILLAS
Todo el material, desde los frutos o los conos sin tratar hasta las semillas completamente limpias, deberá pasar rápidamente de una manipulación a la siguiente para evitar toda posibilidad de contaminación o de mezclado con materias extrañas, y toda nueva acción humectativa que exigiría un nuevo tratamiento.
El transporte se deberá efectuar en la medida de lo posible por medios mecánicos: en las diferentes fases de la manipulación habrá que emplear transportadores, correas sin fin, tuberías de soplado, según el tamaño y el tipo de los frutos o de los conos. En general, los conos se transportan mediante elevadores de cadena o por medio de bandas, en tanto que para las semillas el soplado por tuberías es muy conveniente. Estos sopla dores deberán limpiarse automáticamente, para evitar toda posibilidad de mezclado, principalmente entre semillas de una misma especie pero de procedencias diversas.
En todas las manipulaciones, pero especialmente en el volteo y en la limpieza, se produce gran cantidad de polvo. A todos los dispositivos de transporte, así como a todas las máquinas de manipulación, deberán conectarse aparatos eliminadores del polvo. Tubos aspiradores deberán recoger todo el polvo dondequiera que se produzca, dentro del horno, en el interior de otras máquinas o en los orificios de salida del aire de las mismas, llevándolo a un ciclón o a una célula especial. De este modo se mantiene siempre limpia la nave de trabajo y resultan más seguras sus condiciones. El equipo de transporte tendrá que elevar la semilla limpia al almacén. La colocación en recipientes con vistas al almacenamiento o a la expedición, podría efectuarse también mediante ensacadoras automáticas.
REGULATIÓN DE LA HUMEDAD DURANTE EL SECADO
Las semillas deben estar secas durante todas las distintas fases de la manipulación, y principalmente a la terminación del proceso cuando se preparan para su almacenamiento o expedición.
La manipulación de las semillas habrá de efectuarse en una nave templada y bien ventilada. A este propósito, muchas máquinas limpiadoras utilizan el aire calentado procedente de los hornos, con lo que se consigue un proceso de secado continuo. Pero de todas formas deberá medirse la humedad de las semillas antes de almacenarlas o expedirlas, y especialmente cuando se las vaya a almacenar en recipientes cerrados.
La determinación de la humedad real de las semillas es bastante difícil. La determinación de la humedad en el laboratorio puede dar resultados muy exactos, pero lleva siempre bastante tiempo. Además, requiere personal especializado con que no siempre cuentan las factorías de extracción de semillas. En la práctica, dicha determinación deberá permitir conocer rápidamente la humedad de las semillas en el momento de su envase. A este fin se han construido algunos higrómetros electrónicos basados en la capacidad o la resistencia eléctrica. Algunos tipos dan el grado de humedad de las semillas contenidas en recipientes. También se utilizan dispositivos que recurren al empleo de rayos infrarrojos. Todos los dispositivos mencionados aquí dan los resultados por lectura directa, pero su precisión es algo limitada. Sería de desear el perfeccionamiento de estos aparatos.
En el almacenamiento, las semillas deberán tener poca humedad (generalmente de 5 a 10 por ciento); si es necesario se secarán cuidadosamente sometiéndolas a una corriente de aire seco. A este propósito, casi todos los tipos de hornos fijos, o incluso una simple aventadora, darían resultados inmediatos. La temperatura deberá mantenerse muy baja, y para algunas especies (por ejemplo, Abies spp.) habrá que evitar todo calentamiento.
