Vigna subterranea

Al igual que muchas otras leguminosas , el cacahuete de Bambara fija el nitrógeno atmosférico mediante el proceso de fijación biológica de nitrógeno . Su potencial como alternativa a los fertilizantes químicos en la agricultura se ha investigado durante muchos años. ^{[ 12 ]} Este proceso también es muy importante para mejorar la fertilidad del suelo y proporcionar a otros cultivos no leguminosos el nitrógeno que queda en el suelo tras la cosecha de la leguminosa.

Los suelos óptimos para el cultivo de cacahuete Bambara son los suelos arenosos para evitar el encharcamiento . Los suelos bien drenados facilitan la cosecha ^{[ 12 ]} y previenen la pudrición de las vainas. ^{[ 12 ]} Generalmente se evitan las zonas pedregosas para prevenir daños en las vainas. ^{[ 12 ]}

La profundidad óptima del suelo es entre 50 y 100  cm, ^{[ 11 ]} con una textura de suelo ligera . ^{[ 11 ]} La fertilidad del suelo debe ser baja ^{[ 11 ]} y el pH del suelo es más adecuado entre 5 y 6,5 ^{[ 11 ]} y no debe ser inferior a 4,3 ^{[ 11 ]} ni superior a 7. ^{[ 11 ]} El cacahuete de Bambara tolera la salinidad , pero una alta concentración de cloruro de sodio en el suelo provocará pérdidas de rendimiento.

La producción es más adecuada entre una latitud de 20° y 30°, ^{[ 11 ]} es decir, las zonas climáticas tropicales húmedas y secas ( Aw ) ^{[ 11 ]} y subtropicales secas de verano ( Cs ) ^{[ 11 ]}  . La temperatura óptima está entre 19 °C ^{[ 11 ]} y 30  °C. ^{[ 11 ]} Las temperaturas inferiores a 16  °C ^{[ 11 ]} y superiores a 38  °C ^{[ 11 ]} no son adecuadas para la producción de cacahuete de Bambara.

El cacahuete de Bambara es muy resistente a la sequía. ^{[ 14 ]} El requerimiento mínimo de precipitación anual es de aproximadamente 300  mm ^{[ 11 ]} y la precipitación anual óptima está entre 750  mm ^{[ 11 ]} y 1400  mm ^{[ 11 ]} y no debe exceder los 3000  mm. ^{[ 11 ]} El cacahuete de Bambara puede tolerar lluvias intensas, pero esto provocará pérdidas de rendimiento si ocurren durante la cosecha. ^{[ 12 ]}

Antes de la siembra, las semillas pueden tratarse con pesticidas para prevenir el ataque de insectos y hongos, así como el consumo por parte del gallo silvestre ( Numida meleagris ). El pretratamiento de las semillas con agua, remojándolas durante la noche y secándolas posteriormente antes de la siembra, mejora la emergencia, el vigor y el rendimiento de las plántulas. ^{[ 12 ]}

La siembra suele realizarse manualmente por los campesinos en África tropical, pero también puede hacerse mecánicamente en las explotaciones industriales utilizando sembradoras de soja modificadas. La siembra manual generalmente se realiza con una azada o un machete para abrir la tierra. Se coloca una semilla en cada agujero, que luego se cierran. ^{[ 12 ]}

El tipo de lecho de siembra no parece afectar el rendimiento ni la producción de biomasa del cacahuete de Bambara. ^{[ 23 ]} Por lo tanto, el cultivo puede plantarse en terreno plano, aunque también se planta en surcos. ^{[ 24 ]} Los estudios muestran que una mayor densidad de siembra tiene un efecto positivo en la producción calculada por área, pero un efecto negativo en el rendimiento por planta. Se supone que, a mayores densidades de siembra, la mayor competencia entre las plantas es la causa de un menor número de vainas y semillas por planta. ^{[ 23 ]}

El sistema de cultivo es semipermanente y el cacahuete de Bambara se puede cultivar como monocultivo o como cultivo intercalado . ^{[ 11 ]} Los cultivos intercalados más adecuados son el sorgo , el mijo , el maíz , el cacahuete , el ñame y la yuca . ^{[ 11 ]} El cacahuete de Bambara se cultiva principalmente como cultivo intercalado , sin embargo, la densidad de siembra varía entre 6 y 29 plantas por metro cuadrado. ^{[ 25 ]} Para las sabanas boscosas de Costa de Marfil, el mayor rendimiento se puede alcanzar con una densidad de plantas de 25 ^{[ 23 ]} plantas por metro cuadrado. A pesar de su idoneidad para los sistemas de cultivo intercalado debido a su capacidad para fijar el nitrógeno atmosférico, ^{[ 26 ]} una proporción no despreciable de agricultores cultiva el cacahuete de Bambara en monocultivo e informa que su rendimiento es mejor como monocultivo. ^{[ 24 ]} El cultivo se realiza principalmente de forma manual y es comparable a la producción de cacahuete . ^{[ 3 ]}

El cacahuete de Bambara puede crecer en suelos de baja fertilidad e incluso se ha observado que se desarrolla mejor en estos suelos que en los fértiles. ^{[ 3 ]} Sin embargo, la fertilización con fosfato puede tener un efecto beneficioso. Por ejemplo, la aplicación de superfosfato puede mejorar el rendimiento del cacahuete de Bambara. ^{[ 27 ]} Además, la fertilización con fósforo mejora la fijación de nitrógeno del cultivo y aumenta su contenido de nitrógeno. ^{[ 28 ]}

El cacahuete de Bambara suele tardar entre 130 y 150 días en madurar, pero las cosechas tempranas o tardías solo reducen marginalmente el rendimiento. ^{[ 3 ]} Las vainas, que crecen bajo tierra, se cosechan manualmente arrancando toda la cosecha y recogiendo las vainas a mano. ^{[ 24 ]} Luego, generalmente se secan al sol durante algunos días. ^{[ 3 ]} Se informa que las pérdidas poscosecha son bajas. ^{[ 24 ]} Sin embargo, las plagas de insectos pueden causar daños a los granos almacenados, principalmente los brúquidos . ^{[ 27 ]}

Se considera ampliamente resistente a plagas y enfermedades. Sin embargo, no existen pruebas suficientes que respalden esta afirmación, ya que se han reportado ataques de hongos como Rhizoctonia solani en el sur de Tailandia, y Cercospora canescens y Colletotrichum capsici en Nigeria, que causan la enfermedad de la mancha marrón . El cultivo también es susceptible al ataque del gorgojo del caupí ( Callosobruchus maculatus ). ^{[ 7 ]}

Existen recursos genéticos disponibles para el mejoramiento, ya que se han recolectado alrededor de 6145 accesiones de maní Bambara y se almacenan ex situ. ^{[ 29 ]}

El objetivo principal de los programas de mejora de Bambara es centrarse en el rendimiento de la semilla y las características de calidad nutricional. Existe una brecha notable entre el rendimiento potencial de 4 t/ha y el rendimiento promedio de 0,85 t/ha reportado para los países africanos. Por lo tanto, el mejoramiento genético debería apuntar a mejorar el rendimiento. Los resultados de los estudios mostraron un alto contenido de proteína entre los genotipos de prueba. De manera similar, se registraron altos niveles de ácidos grasos esenciales , tiamina , ribovina y vitamina K. Además, los científicos examinaron las propiedades químicas de los almidones en el cacahuete de Bambara. Los resultados revelaron que la fuente de la semilla y las prácticas de manejo del cultivo afectaron la composición química. ^{[ 7 ]} La fortificación de alimentos, el uso de suplementos artificiales y las importaciones de alimentos se encuentran entre las estrategias utilizadas para superar el problema de la desnutrición en África. La adopción de métodos tradicionales de mejoramiento de plantas para mejorar los beneficios nutricionales de cultivos alimentarios cultivados localmente, como el cacahuete de Bambara, es una estrategia económica y asequible para disminuir la desnutrición en África. ^{[ 27 ]}

La forma y el color del cacahuete de Bambara fueron factores importantes para optimizar el rendimiento de extracción de fitoquímicos . En general, las cáscaras del cultivo fueron la fuente óptima de flavonoides y taninos: las cáscaras marrones y rojas presentaron la mayor concentración de flavonoides en comparación con el cacahuete entero y el descascarillado, siendo la rutina, con 24,46  mg g−1, la de mayor concentración en las cáscaras marrones, y la miricetina, con 1,80  mg g−1, en las cáscaras rojas. Por último, la formulación de productos con una mayor concentración de cáscaras de cacahuete de Bambara podría resultar en un producto con un mayor contenido fitoquímico. ^{[ 30 ]}

Se estima que la producción anual de cacahuete bambara es de 0,2 millones de toneladas en una superficie de 0,25 millones de hectáreas en todo el mundo. África subsahariana (ASS) es el mayor productor de cacahuete bambara, mientras que una pequeña cantidad se produce en el sudeste asiático (por ejemplo, Tailandia e Indonesia ), Estados Unidos y Australia . Además, el cultivo se cultiva en Brasil , donde supuestamente se introdujo en el siglo XVII con el comercio de esclavos. ^{[ 3 ]} África occidental es la principal región productora de cacahuete bambara en ASS, donde Burkina Faso, Níger y Camerún son los principales productores, contribuyendo con el 74 % de la producción mundial. ^{[ 27 ]} Sin embargo, los agricultores ghaneses informaron que no contribuye ni a una gran parte de la alimentación de subsistencia ni a los ingresos. ^{[ 24 ]}

La producción mundial de Vigna subterranea aumentó de 29.800 toneladas en 1972 ^{[ 31 ]} a 79.155 toneladas ^{[ 31 ]} en 2015.

Los seis principales países productores de cacahuete bambara en África en 2018 fueron Burkina Faso , Níger, Camerún , Malí, Togo y la República Democrática del Congo, con una producción total de 0,06, 0,05, 0,04, 0,03, 0,02 y 0,01 millones de toneladas, respectivamente. ^{[ 27 ] [ 32 ]}

El rendimiento del cacahuete bambara en África varía de 0,6 a 1 tonelada por hectárea, según la variedad y las condiciones de producción. Sin embargo, se registraron rendimientos medios sin cáscara de hasta 3 toneladas por hectárea al cultivar algunas variedades locales en la zona agroecológica de transición de Nigeria. En Ghana, se registró un bajo rendimiento medio de 0,85 toneladas por hectárea con buenas prácticas de manejo, similar al de otras leguminosas como el caupí (0,80 toneladas por hectárea) y el guandú (0,78 toneladas por hectárea). ^{[ 27 ]}

Datos brutos

El cacahuete bambara tiene un valor nutritivo que oscila entre el 57,9 % y el 64 % de carbohidratos y entre el 24,0 % y el 25,5 % de proteínas . ^{[ 35 ]} En comparación, la soja ( Glycine max ) y el garbanzo ( Cicer ariteneum ) tienen un 27 % y un 61 % de carbohidratos, respectivamente. ^{[ 7 ]}

La presencia de factores antinutricionales (FAN) en la Vigna subterranea puede reducir la digestibilidad de las proteínas, afectando la biodisponibilidad de los aminoácidos hasta en un 50%, además de disminuir la digestibilidad y la biodisponibilidad de otros nutrientes. Los FAN incluyen inhibidores enzimáticos , factores flatulentos , taninos , ácido fítico y saponinas . ^{[ 7 ]} Los FAN pueden eliminarse o reducirse mediante diversos tratamientos:

1. Cocción y tratamiento térmico de semillas de legumbres. ^{[ 36 ]}
2. Se ha demostrado que la aplicación de presión, calor, radiación infrarroja, extrusión en seco y productos químicos como la cisteína reduce la actividad del inhibidor de tripsina en la soja entera . ^{[ 37 ]}

En el sureste de Nigeria, especialmente en Enugu, las habas secas de Bambara se muelen hasta obtener un polvo fino, que luego se mezcla con aceite de palma, agua y, más raramente, verduras (como el utazi). Posteriormente, se vierte en hojas de plátano o bolsas de celofán de un litro antes de hervirlas para hacer un pudín llamado okpa , un desayuno común. Durante la temporada de lluvias en muchas partes del centro de Nigeria, las habas frescas de Bambara se cocinan con cáscara y se consumen como refrigerio.

La leche de cacahuete bambara se puede fermentar con bacterias lácticas para elaborar una bebida probiótica que no solo aumenta el valor económico de esta legumbre nutritiva, sino que también ayuda a combatir la desnutrición . ^{[ 39 ]}

El cacahuete de Bambara desempeña un papel importante en la dieta y la cultura de las poblaciones. Las hojas, ricas en fósforo, se utilizan como alimento para el ganado. Las semillas se dan a los cerdos y las aves de corral. ^{[ 27 ]}

El cacahuete de Bambara se utiliza en algunas medicinas tradicionales africanas . ^{[ 40 ]}

Durante los últimos veinte años [cuando], muchas investigaciones han analizado cómo las plantas de maní Bambara pueden sobrevivir en condiciones secas, principalmente observando rasgos que son visibles sobre el suelo ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]} . La especie mantiene la turgencia a través del ajuste osmótico, reducciones en el índice de área foliar y regulación estomática eficiente para minimizar la pérdida de agua ^{[ 47 ]} . Los estudios en diferentes genotipos han revelado una gama de estrategias adaptativas de evasión de la sequía. Por ejemplo, el genotipo de Botswana DipC1 y el genotipo de Tanzania DodR mostraron reducciones comparativamente pequeñas en la intercepción de luz estacional bajo estrés hídrico (37–47%), mientras que el genotipo de Sierra Leona LunT exhibió una disminución mucho más fuerte del 71% ^{[ 48 ]} . Investigaciones posteriores mostraron distintas estrategias de uso del agua entre variedades locales: Uniswa Red (de Suazilandia) se describió como una “ahorradora de agua” con cierre estomático temprano, mientras que S19-3 (de Namibia) se caracterizó como una “gastadora de agua” con cierre estomático tardío ^{[ 49 ]} . Estos hallazgos fueron corroborados por estudios fisiológicos y genéticos posteriores ^{[ 50 ] [ 51 ]} . Los esfuerzos de mapeo genético también han identificado loci de rasgos cuantitativos (QTL) asociados con fenotipos relacionados con la sequía en cruces entre DipC1 (Botsuana) y Tiga Nicuru (Malí) ^{[ 52 ]} . Investigaciones adicionales de Kundy (2019) demostraron que las variedades locales de maní Bambara y la variedad comercial de maní “Manje” exhibieron disminuciones de rendimiento similares bajo estrés hídrico (59% vs. 55%, respectivamente), lo que indica el alto potencial del maní Bambara para el mejoramiento de tolerancia a la sequía. Más recientemente, la fenómica de las raíces se ha convertido en un foco de la investigación sobre la adaptación a la sequía en el cacahuete de Bambara. Los estudios revelaron arquitecturas contrastantes del sistema radicular, con patrones de enraizamiento profundo y económico en variedades locales de regiones secas y enraizamiento superficial y costoso en genotipos de zonas de alta pluviosidad ^{[ 53 ]} . En condiciones de sequía, los genotipos con mayor densidad de longitud de raíz en capas más profundas del suelo, como DodR, mostraron una capacidad superior de captación de agua ^{[ 54 ]} . Estos hallazgos sugieren una diferenciación ecotípica a largo plazo y posiblemente genética impulsada por las condiciones agroecológicas locales.

Aunque el cacahuete Bambara es generalmente tolerante a la sequía, las altas temperaturas, particularmente por encima de 38 °C, combinadas con una baja humedad relativa, pueden reducir el rendimiento de las vainas incluso bajo riego ^{[ 55 ] [ 56 ]} . Los genotipos derivados de variedades locales, como Rarkins (de Burkina Faso), exhiben una tolerancia superior al estrés simultáneo por calor y sequía en comparación con otros como Black Eye, NAV 4, NAV Red y Tom. Los estudios de campo han demostrado que las temperaturas máximas promedio de hasta 34 °C no afectaron significativamente el rendimiento fisiológico de algunos genotipos ^{[ 57 ]} . Sin embargo, a 33 °C, Uniswa Red exhibió rendimientos de vainas más bajos (35,5 gm⁻²) en comparación con S19-3 (56,6 gm⁻²), mientras que ambos tuvieron el mejor rendimiento a 23 °C (151 gm⁻² y 162 gm⁻², respectivamente) ^{[ 58 ] [ 59 ]} . Investigaciones posteriores que emplearon la termoestabilidad de la membrana celular como indicador de resistencia al calor demostraron una variabilidad significativa entre genotipos a diferentes temperaturas y duraciones de exposición. Se sugirió que la duración letal del calentamiento a 50 °C era un criterio válido para evaluar la tolerancia al calor de los genotipos. Estos hallazgos demuestran una variabilidad genética significativa en la respuesta térmica del cacahuete de Bambara, lo que subraya la necesidad de aprovechar esta diversidad en los programas de mejoramiento genético destinados a entornos de alta temperatura.