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Thlaspi arvense

Thlaspi arvense , conocida por el nombre común de berro de campo , [ 1 ] es una planta con flores de la familia de las coles Brassicaceae . Es originaria de Eurasia y es una mal...

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Thlaspi arvense , conocida por el nombre común de berro de campo , [ 1 ] es una planta con flores de la familia de las coles Brassicaceae . Es originaria de Eurasia y es una maleza común en gran parte de América del Norte y su lugar de origen.

Descripción

Thlaspi arvense es una planta anual fétida y sin pelo , que crece hasta 60 cm (24 pulg.) de altura, [ 2 ] con ramas erguidas. Las hojas del tallo son arqueadas, estrechas y dentadas. Florece entre mayo y julio, con racimos o espigas de pequeñas flores blancas que tienen 4 sépalos y 4 pétalos más largos. [ 3 ] Posteriormente tiene vainas redondas, planas y aladas con una profunda muesca apical, [ 2 ] : 141 que miden 1 cm (0,39 pulg.) de diámetro. Contienen pequeñas semillas de color marrón negruzco. [ 3 ]    

El nombre común 'pennycress' deriva de la forma de las semillas que se asemejan a una antigua moneda inglesa de un penique . [ 3 ] Otros nombres comunes en inglés son: stinkweed, bastard cress, fanweed, field pennycress, frenchweed y mithridate mustard. El pennycress es una hierba anual que sobrevive al invierno y tiene un olor desagradable cuando se aprietan sus hojas. Crece hasta 40 a 80 cm dependiendo de las condiciones ambientales. Las flores blancas, lavanda o rosadas con cuatro pétalos desarrollan entre cinco y ocho semillas. El número de cromosomas es 2x. [ 4 ] El pennycress tiene vainas planas y circulares con muescas. Sus semillas tienen un alto contenido de aceite y la especie ha despertado interés como materia prima potencial para la producción de biocombustibles.

Morfología

La Pennycress se planta y germina en otoño y pasa el invierno como una pequeña roseta. [ 5 ] El tallo central y los tallos laterales superiores terminan en racimos erectos de pequeñas flores blancas. Las flores son autopolinizadas y producen una vaina de semillas plana, en forma de corazón y del tamaño de una moneda de un centavo, con hasta 14 semillas. Cada semilla de color marrón oscuro es ovalada y ligeramente más grande que una semilla de camelina ( Camelina sativa ). [ 6 ] La Pennycress crece como planta anual de invierno en gran parte del Medio Oeste de los Estados Unidos y en todo el mundo. [ 5 ]

Distribución

La hierba de los prados es originaria de las regiones templadas de Eurasia, en muchas de las cuales es una arqueófita (una especie introducida antiguamente). Se ha naturalizado en Norteamérica, por lo que puede considerarse que tiene una distribución circumpolar . [ 7 ]

Se encuentra en toda Europa (está ausente de Islandia, las Islas Feroe y Svalbard , es relativamente más rara en el Ártico y el Mediterráneo continental, y está ausente de Portugal y las islas del Mediterráneo). [ 8 ] [ 9 ] Su área se extiende luego a través del Gran Cáucaso, las Tierras Altas de Armenia , el noroeste de Irán, Kazajistán, el sur de Siberia y hasta la costa del Pacífico de Jabárovsk y Primorie , las montañas de Altai , Tian Shan y Pamir , Corea y el archipiélago japonés, [ 10 ] todas las provincias de China excepto las más sudeste, [ 11 ] las montañas del norte del sur de Asia [ 10 ] (en partes de Nepal a 2000–4600  m, [ 12 ] en Jammu y Cachemira y Ladakh de la India , en Chitral , Hazara , el valle de Kurram de Pakistán , y tan al sur como el distrito de Rawalpindi ), [ 13 ] y Etiopía. [ 10 ]

También se ha introducido en Australia y América. [ 11 ] En el norte de Estados Unidos, sus hábitats incluyen tierras de cultivo, campos en barbecho, áreas a lo largo de carreteras y vías férreas, huertos, prados con maleza y zonas baldías. Esta planta prefiere áreas alteradas y su capacidad para invadir hábitats naturales de mayor calidad es baja. [ 6 ]

Requisitos climáticos

La mostaza silvestre crece bien en muchos climas diferentes. Puede producir semillas en el hemisferio norte durante la temporada de invierno. En Estados Unidos y el Mediterráneo se siembra comúnmente en octubre y se puede cosechar en mayo/junio. Para alcanzar su potencial de rendimiento se necesita una precipitación de aproximadamente 300 mm. [ 14 ] La mostaza silvestre tiene una eficiencia de uso de agua bastante baja , necesitando 405 litros de agua para producir 0,45 kg de semillas. [ 15 ] La disponibilidad limitada de agua reduce el rendimiento. En general, la mostaza silvestre no se adapta bien a ambientes áridos sin riego. [ 16 ]

Ecología

La menta de campo es una maleza de tierras cultivadas y baldías. [ 9 ] Un estudio en Alemania indica que un sistema de doble cultivo de menta de campo y maíz mejora la diversidad de arañas en mayor medida que los sistemas de doble cultivo de mostaza de campo y maíz, barbecho verde de campo y maíz, y barbecho desnudo de campo y maíz. [ 17 ] La adición de menta de campo a una rotación de maíz también aumentó y estabilizó la diversidad de escarabajos terrestres de manera más efectiva que una rotación de mostaza ( Sinapis alba ) de campo y maíz, una rotación de barbecho verde de campo y maíz, o una rotación de barbecho desnudo de campo y maíz. Esto se debió principalmente a la uniformidad de la cobertura vegetal a lo largo de la temporada de crecimiento. Por lo tanto, la bioenergía de la menta de campo de doble cultivo puede favorecer la diversidad de escarabajos terrestres. [ 17 ]

La mostaza silvestre puede utilizarse como parte de una estrategia integral de manejo de malezas. [ 18 ] El establecimiento en otoño puede proporcionar cobertura del suelo a principios de la primavera y suprimir malezas agresivas de germinación primaveral como el cenizo común ( Chenopodium album ), la ambrosía gigante ( Ambrosia trifida ) y el amaranto alto ( Amaranthus tuberculatus ). [ 18 ] Johnson et al. (2015) especularon que la supresión de malezas podría haber sido causada por compuestos alelopáticos en lugar de la cobertura del suelo cuando se tuvieron en cuenta las tasas de siembra de mostaza silvestre y los cultivos asociados. [ 18 ]

Agronomía

Siembra

Los estudios actuales sugieren una densidad de siembra de 1500 semillas por metro cuadrado para Europa, mientras que para Estados Unidos se recomiendan 672 semillas por metro cuadrado. Esta variabilidad se debe a las diferencias climáticas. [ 4 ] La profundidad de siembra recomendada es de aproximadamente 1 cm. Para una buena germinación, la mostaza silvestre necesita entre 25 y 40 mm de agua y prefiere condiciones frías y húmedas. [ 15 ]

Fertilización

Para aumentar los rendimientos, varios estudios evaluaron el efecto de la fertilización en la mostaza silvestre. Generalmente, se utilizan cultivos de cobertura como la mostaza silvestre para absorber los nutrientes disponibles y evitar su lixiviación. La fertilización con nitrato y azufre tuvo efectos positivos en el rendimiento de semillas de mostaza silvestre, pero ningún tratamiento fertilizado produjo rendimientos suficientes. [ 15 ]

Rendimiento de la cosecha

La mostaza silvestre se puede cosechar con maquinaria común utilizada para la producción de cereales, maíz y soja. Esto la hace ideal para su integración en diversas rotaciones de cultivos. Dado que la mostaza silvestre se cultiva durante el invierno, las cosechadoras están disponibles en primavera, ya que la cosecha de los demás cultivos se realiza en otra época del año. El rendimiento de semillas de mostaza silvestre cultivada como cultivo de producción oscila actualmente entre 1000 kg/ha y 1500 kg/ha [ 19 ].

Integración en rotaciones de cultivos de soja y maíz

En el centro-este de los Estados Unidos, una rotación de cultivos común es la soja y el maíz. Después de la cosecha, los campos se dejan en barbecho. La mostaza silvestre parece ser especialmente adecuada para la producción de aceite cuando se cultiva antes de la soja. Como cultivo de cobertura que se cultiva durante el invierno y cuya cosecha tiene lugar en primavera, puede reducir eficazmente la erosión del suelo, prevenir la lixiviación de nutrientes, mejorar la estructura del suelo y aumentar la biodiversidad. [ 17 ] [ 14 ] La maquinaria necesaria para el cultivo ya está disponible en la región, ya que es la misma que se utiliza para la producción de maíz y soja. [ 4 ] En el medio oeste de los Estados Unidos, su uso como cultivo de rotación con soja y maíz mantiene el patógeno nematodo del quiste de la soja (Heterodera glycines), aunque con menos eficacia que otras leguminosas. [ 20 ]

Usos

Aceite

Los primeros intentos de cultivar la mostaza silvestre como cultivo oleaginoso se realizaron en 1994. Sin embargo, desde 2002 se la considera cada vez más como un cultivo oleaginoso potencial en lugar de una "mala hierba nociva". [ 4 ] El alto contenido de ácido erúcico (>300 g por kg de materia seca total de su aceite de semilla) hace que el aceite de las variedades locales no sea apto para fines alimentarios. Las variedades locales de mostaza silvestre también contienen glucosinolatos , lo que hace que su uso como alimento no sea deseable. [ 4 ] Recientemente, el aceite de mostaza silvestre ha atraído gran interés como materia prima para la producción de combustible para aviones y biodiésel. [ 21 ] Los aceites con alto contenido de ácido erúcico son especialmente adecuados para la producción de combustible para aviones. [ 22 ] Las características del aceite están muy influenciadas por condiciones ambientales específicas como la precipitación. [ 4 ]

Alimentar

Debido a su alto contenido en ácido erúcico, las semillas no son aptas para el consumo humano. En cambio, la biomasa puede utilizarse como alimento para el ganado. Su rápido crecimiento en condiciones frías favorece su uso como forraje en un segundo cultivo. [ 4 ] Su baja producción de biomasa hace que no sea conveniente concentrar el cultivo de la mostaza silvestre para la producción de forraje.

Alimento

La hierba de los prados tiene un sabor amargo; generalmente se escalda para eliminarlo. Se usa sobre todo en ensaladas , a veces en untables para sándwiches . Se dice que tiene un sabor característico. [ 23 ]

Utilizar como fuente de biodiésel

La mostaza silvestre se está desarrollando como cultivo oleaginoso para la producción de combustibles renovables. [ 24 ] [ 25 ] Esta especie se puede sembrar en otoño, germina y forma una masa vegetativa que puede sobrevivir al invierno. En primavera, la semilla rica en aceite se puede cosechar y utilizar como materia prima para la producción de biodiésel.

Investigación

La mostaza silvestre (o hierba de la moneda) está emparentada con la especie vegetal modelo Arabidopsis thaliana . Los investigadores han comenzado a estudiar la genética de la mostaza silvestre para mejorar su potencial como cultivo para la producción de biocombustibles. Por ejemplo, se ha secuenciado el transcriptoma de la mostaza silvestre. [ 26 ]

Semilla

Referencias

  1. ↑ NRCS . " Thlaspi arvensis " . Base de datos PLANTS . Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) . Consultado el 9 de diciembre de 2015 .
  2. 1 2 Stace, CA (2010). Nueva Flora de las Islas Británicas (3.ª ed.). Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-70772-5.
  3. 1 2 3 Guía de campo de Reader's Digest sobre las flores silvestres de Gran Bretaña . Reader's Digest . 1981. pág. 53. ISBN  978-0-276-00217-5.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 Zanetti, Federica; Isbell, Terry A.; Gesch, Russ W.; Evangelista, Roque L.; Alexopoulou, Efthymia; Moser, Bryan; Monti, Andrea (noviembre de 2019). "Convirtiendo una carga en una oportunidad: Pennycress (Thlaspi arvense L.), un nuevo cultivo oleaginoso para la producción de biocombustibles". Biomass and Bioenergy . 130 105354. doi : 10.1016/j.biombioe.2019.105354 .
  5. 1 2 Isbell, Terry A. (15 de julio de 2009). "Esfuerzo de EE. UU. en el desarrollo de nuevos cultivos (Lesquerella, Pennycress Cilantro y Cuphea)" . Oléagineux, Corps Gras, Lipides . 16 (4–5–6): 205–210 . doi : 10.1051/ocl.2009.0269 .
  6. 1 2 Phippen, WB; Phippen, ME (2013). Características del aceite de semilla de poblaciones de Thlaspi arvense L. silvestre y accesiones del USDA (PDF) . 25.ª reunión anual de la Asociación para el Avance de Cultivos Industriales. Washington D. C., EE. UU.
  7. ↑ Hultén, Eric; Fries, Magnus (1986). Atlas de plantas vasculares del norte de Europa al norte del Trópico de Cáncer . Vol. III. Koeltz Scientific. pág. 1063. ISBN   3-87429-261-4.
  8. ^ Jalas, J.; Suominen, J.; Lampinen, R. (1996). Atlas Florae Europaeae. Distribución de Plantas Vasculares en Europa . vol. 11. Crucíferas (Ricotia a Raphanus). Helsinki: Comité para el mapeo de la flora de Europa y Societas Biologica Fennica Vanamo. pag. 143.ISBN​   951-9108-11-4.
  9. 1 2 "Atlas en línea de la flora británica e irlandesa: Thlaspi arvense , hierba de los campos" . Londres, Reino Unido: Centro de Registros Biológicos y Sociedad Botánica de Gran Bretaña e Irlanda . Consultado el 29 de mayo de 2016 .[Para obtener detalles sobre la distribución en las Islas Británicas.]
  10. 1 2 3 Meusel, Hermann; Jäger, E.; Weinert, E. (1965). Vergleichende Chorologie der zentraleuropäischen Flora . vol. [Banda I]. Jena: Fischer. K179. 
  11. 1 2 "Thlaspi arvense Linnaeus" . Flora de China . Consultado el 24 de diciembre de 2021 .
  12. ↑ «Thlaspi arvense L.». Flora de Nepal . Consultado el 24 de diciembre de 2021 .
  13. ↑ «Thlaspi arvense L.». Flora de Pakistán . Consultado el 24 de diciembre de 2021 .
  14. 1 2 Moore, Kenneth J; Karlen, Douglas L (noviembre de 2013). "Oportunidades de doble cultivo para cultivos de biomasa en el centro norte de EE. UU." Biofuels . 4 (6): 605– 615. doi : 10.4155/bfs.13.50 .
  15. 1 2 3 Cubins, Julija A.; Wells, M. Scott; Frels, Katherine; Ott, Matthew A.; Forcella, Frank; Johnson, Gregg A.; Walia, Maninder K.; Becker, Roger L.; Gesch, Russ W. (4 de septiembre de 2019). "Manejo de la mostaza silvestre como cultivo de cobertura anual de invierno. Una revisión" . Agronomía para el Desarrollo Sostenible . 39 (5) 46. doi : 10.1007/s13593-019-0592-0 .El material se copió de esta fuente, que está disponible bajo una licencia Creative Commons Attribution 4.0 International .
  16. ↑ Royo-Esnal, Aritz; Edo-Tena, Eva; Torra, Joel; Recasens, Jordi; Gesch, Russ W. (enero de 2017). "Uso de parámetros de aptitud para evaluar tres especies de Brassicaceae oleaginosas como cultivos oleaginosos potenciales en dos entornos contrastantes". Industrial Crops and Products . 95 : 148–155 . doi : 10.1016/j.indcrop.2016.10.020 . hdl : 10459.1/59125 .
  17. 1 2 3 Groeneveld, Janna H.; Lührs, Hans P.; Klein, Alexandra-Maria (agosto de 2015). "El doble cultivo de la hierba de la moneda no afecta negativamente la diversidad de arañas" . Agricultural and Forest Entomology . 17 (3): 247– 257. doi : 10.1111/afe.12100 .
  18. 1 2 3 Johnson, Gregg A.; Kantar, Michael B.; Betts, Kevin J.; Wyse, Donald L. (2015). "Producción de Pennycress de campo y control de malezas en un sistema de doble cultivo con soja en Minnesota". Agronomy Journal . 107 (2): 532. doi : 10.2134/agronj14.0292 .
  19. ↑ "Proyecto IPREFER www.iprefercap.org"
  20. ↑ Hoerning, Cody; Chen, Senyu; Frels, Katherine; Wyse, Donald; Wells, Samantha; Anderson, James (febrero de 2022). "Desarrollo de la población de nematodos del quiste de la soja y su efecto en la mostaza silvestre en un estudio de invernadero" . Journal of Nematology . 54 (1) 20220006. doi : 10.2478/jofnem-2022-0006 . PMC 9260815. PMID 35860521 .  
  21. ↑ Sindelar, Aaron J.; Schmer, Marty R.; Gesch, Russell W.; Forcella, Frank; Eberle, Carrie A.; Thom, Matthew D.; Archer, David W. (marzo de 2017). "Producción de semillas oleaginosas de invierno para biocombustible en el Cinturón del Maíz de EE. UU.: oportunidades y limitaciones" . GCB Bioenergy . 9 (3): 508– 524. doi : 10.1111/gcbb.12297 .
  22. ↑ Nieschlag, HJ; Wolff, IA (noviembre de 1971). "Usos industriales de aceites con alto contenido de ácido erúcico". Journal of the American Oil Chemists' Society . 48 (11): 723– 727. doi : 10.1007/BF02638529 .
  23. ↑ "Thlaspi arvense" (Hierba de los prados) . ediblewildfood.com . Consultado el 1 de diciembre de 2017 .
  24. ↑ Sitio web de CoverCress, Inc.
  25. ↑ La mostaza silvestre muestra potencial como materia prima
  26. ↑ Dorn, Kevin M.; Fankhauser, Johnathon D.; Wyse, Donald L.; Marks, M. David (septiembre de 2013). "El ensamblaje de novo del transcriptoma de la mostaza silvestre ( Thlaspi arvense ) proporciona herramientas para el desarrollo de un cultivo de cobertura de invierno y materia prima para biodiesel" . The Plant Journal . 75 (6): 1028–1038 . doi : 10.1111/tpj.12267 . PMC 3824206. PMID 23786378 .  

Lecturas adicionales

  • Gautam, Barsanti; Jarvis, Brice A.; Esfahanian, Maliheh; McGinn, Michaela; Williams, Dalton; Liu, Shengjun; Phippen, Mary E.; Heller, Nicholas J.; Wesley, Tad L.; Phippen, Winthrop B.; Ulmasov, Tim; Marks, M. David; Chopra, Ratan; Sedbrook, John C. (22 de enero de 2026). "Creación de un nuevo cultivo oleaginoso, la mostaza silvestre, mediante la combinación de rasgos clave de domesticación utilizando la edición del genoma CRISPR". Nature Plants . 12 (1): 74– 87. doi : 10.1038/s41477-025-02202-7 . PMID 41578087 . 
  • "La 'hierba hedionda' modificada genéticamente resulta ser una excelente opción para la producción de aceite de semillas" . Nature . 650 (8100): 10. 29 de enero de 2026. doi : 10.1038/d41586-026-00277-6 .