Hispanopedia WikiLa colza ( Brassica napus subsp. napus ), también conocida como colza o canola , es una planta de flores amarillas perteneciente a la familia Brassicaceae .
La planta se cultiva principalmente por su semilla rica en aceite , que contiene de forma natural ácido erúcico , ligeramente tóxico . El término canola se refiere a un grupo de variedades de colza con niveles muy bajos de ácido erúcico, apreciadas como alimento para humanos y animales. Esta planta es la tercera fuente más importante de aceite vegetal y la segunda fuente más importante de harina de proteína en el mundo.
Descripción
Brassica napus crece hasta 100 centímetros (39 pulgadas) de altura con hojas inferiores sin pelo, carnosas, pinnatífidas y glaucas [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] que tienen pecíolo, mientras que las hojas superiores no tienen pecíolos . [ 5 ]
Las flores de la colza son de color amarillo brillante y miden aproximadamente 17 milímetros ( 3/4 de pulgada ) de diámetro. [ 3 ] Son radiales y constan de cuatro pétalos dispuestos en forma de cruz, alternando con cuatro sépalos . Tienen una floración racemosa indeterminada que comienza en el botón floral inferior y crece hacia arriba en los días siguientes. Las flores tienen dos estambres laterales con filamentos cortos y cuatro estambres medianos con filamentos más largos, cuyas anteras se separan del centro de la flor al florecer. [ 6 ]
Las vainas de colza son verdes y silicuas alargadas durante su desarrollo , que finalmente maduran a un color marrón. Crecen sobre pedicelos de 1 a 3 cm (3/8 a 1 + 3/16 pulg . ) de largo , y pueden variar de 5 a 10 cm (2 a 4 pulg.) de longitud. [ 5 ] Cada vaina tiene dos compartimentos separados por una pared central interna dentro de la cual se desarrolla una hilera de semillas. [ 7 ] Las semillas son redondas y tienen un diámetro de 1,5 a 3 mm ( 1/16 a 1/8 pulg . ) . Tienen una textura superficial reticulada, [ 5 ] y son negras y duras al madurar. [ 7 ]
Especies similares
B. napus se puede distinguir de B. nigra por las hojas superiores que no abrazan el tallo, y de B. rapa por sus pétalos más pequeños que miden menos de 13 mm ( 1/2 pulgada ) de diámetro. [ 3 ]
Taxonomía
La especie Brassica napus pertenece a la familia de plantas con flores Brassicaceae . La colza es una subespecie con el nombre propio B. napus subsp. napus . [ 8 ] Engloba la colza de invierno y primavera, la colza para hortalizas y la colza forrajera. [ 9 ] La col siberiana es una variedad distinta de colza de hoja ( B. napus var. pabularia ) que solía ser común como hortaliza anual de invierno. [ 10 ] [ 9 ] La segunda subespecie de B. napus es B. napus subsp. rapifera (también subsp. napobrassica ; el nabo sueco o nabo amarillo). [ 11 ] [ 12 ]
B. napus es un anfidiploide digenómico que surgió debido a la hibridación interespecífica entre B. oleracea y B. rapa . [ 13 ] Es una especie autopolinizadora, al igual que otras especies anfidiploides de Brassica . [ 14 ]
Etimología
El término "violación" deriva de la palabra latina para nabo , rāpa o rāpum , cognada con la palabra griega ῥάφη , rhaphe . [ 15 ]
Ecología
En Irlanda del Norte, se han registrado casos de B. napus y B. rapa que se han escapado de los márgenes de las carreteras y de terrenos baldíos. [ 16 ]
Cultivo
Los cultivos del género Brassica , incluida la colza, fueron de las primeras plantas ampliamente cultivadas por la humanidad hace ya 10 000 años. La colza se cultivaba en la India ya en el 4000 a. C. y se extendió a China y Japón hace 2000 años. [ 9 ]
La colza se cultiva principalmente en su forma de invierno en la mayor parte de Europa y Asia debido a que requiere vernalización para iniciar la floración. Se siembra en otoño y permanece en roseta de hojas sobre la superficie del suelo durante el invierno. La planta desarrolla un tallo vertical largo en la primavera siguiente, seguido del desarrollo de ramas laterales. Generalmente florece a finales de la primavera, y el proceso de desarrollo y maduración de las vainas ocurre durante un período de 6 a 8 semanas hasta mediados del verano. [ 6 ]
En Europa, la colza de invierno se cultiva como cultivo intercalado anual en rotaciones de tres a cuatro años con cereales como el trigo y la cebada , y cultivos intercalados como los guisantes y las judías . Esto se hace para reducir la posibilidad de que las plagas y enfermedades se transmitan de un cultivo a otro. [ 17 ] La colza de invierno es menos susceptible a la pérdida de cosecha, ya que es más vigorosa que la variedad de verano y puede compensar los daños causados por las plagas. [ 18 ]
La colza de primavera se cultiva en Canadá, el norte de Europa y Australia, ya que no tolera el invierno y no requiere vernalización. El cultivo se siembra en primavera y el desarrollo del tallo ocurre inmediatamente después de la germinación . [ 6 ]
La colza se puede cultivar en una amplia variedad de suelos bien drenados, prefiere un pH entre 5,5 y 8,3 y tiene una tolerancia moderada a la salinidad del suelo . [ 19 ] Es predominantemente una planta polinizada por el viento , pero muestra rendimientos de grano significativamente mayores cuando es polinizada por abejas , [ 20 ] casi el doble del rendimiento final [ 21 ] pero el efecto depende del cultivar. [ 22 ] Actualmente se cultiva con altos niveles de fertilizantes que contienen nitrógeno, y la fabricación de estos genera N 2 O. Se estima que entre el 3 y el 5 % del nitrógeno proporcionado como fertilizante para la colza se convierte en N 2 O. [ 23 ]
La colza tiene una alta demanda de nutrientes; en particular, su demanda de azufre es la más alta entre todos los cultivos de secano. Desde la disminución de los aportes atmosféricos de azufre durante la década de 1980, la fertilización con azufre se ha convertido en una medida estándar en la producción de colza. [ 24 ] [ 25 ] Entre los micronutrientes, se debe prestar especial atención en el cultivo de colza al boro , [ 26 ] el manganeso [ 27 ] y el molibdeno . [ 28 ]
cambio climático
Se prevé que la superficie cultivable de colza disminuya debido al cambio climático. También se espera que la calidad del cultivo, tanto en rendimiento como en volumen de aceite, disminuya sustancialmente. [ 29 ] Algunos investigadores recomiendan buscar variedades alternativas de Brassica para el cultivo. [ 29 ]
Enfermedades
Las principales enfermedades del cultivo de colza de invierno son el chancro , la mancha foliar clara ( Pyrenopeziza brassicae ), y las pudriciones del tallo por Alternaria y Sclerotinia . El chancro causa manchas en las hojas , maduración prematura y debilitamiento del tallo durante el período otoño-invierno. Se requiere un tratamiento con fungicidas a base de conazol o triazol a finales de otoño y en primavera contra el chancro, mientras que se utilizan fungicidas de amplio espectro durante el período primavera-verano para el control de Alternaria y Sclerotinia. [ 30 ] La colza no se puede plantar en rotación cerrada consigo misma debido a enfermedades transmitidas por el suelo como Sclerotinia, marchitez por Verticillium y hernia de la col . [ 17 ]
La colza transgénica muestra un gran potencial pararesistencia a enfermedades . [ 31 ] La transexpresiónde unaquitinasa de clase IIdecebada(Hordeum vulgare) y unaproteína inactivadora de ribosomas de tipo Ien B. juncea produce una granefecto de resistencia a hongos . [ 31 ] Chhikaraet al., 2012 [ 32 ] encuentran que esta combinación detransgenesreducede hifasen un 44% yretrasa la presentación de la enfermedaden Alternaria brassicicola dejuncea. [ 31 ]
La pierna negra ( Leptosphaeria maculans / Phoma lingam ) es una enfermedad importante. [ 33 ] Yu et al. , 2005 utiliza el análisis de polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción en dos poblaciones haploides duplicadas DHP95 y DHP96 . Encuentran un gen de resistencia en cada una,LepR1 y LepR1 . [ 33 ]
plagas
La colza es atacada por una amplia variedad de insectos, nematodos , babosas y palomas torcaces . [ 34 ] La mosca de la vaina de la brasicácea ( Dasineura brassicae ), el gorgojo de la semilla de la col ( Ceutorhynchus assimilis ), el gorgojo del tallo de la col ( Ceutorhynchus pallidactylus ), el escarabajo pulga del tallo de la col ( Psylliodes chrysocephala ), el gorgojo del tallo de la colza ( Ceutorhynchus napi ) y los escarabajos del polen son las principales plagas de insectos que atacan el cultivo de colza en Europa. [ 35 ] Las plagas de insectos pueden alimentarse de las vainas en desarrollo para depositar huevos en su interior y comer las semillas en desarrollo, perforar el tallo de la planta y alimentarse de polen, hojas y flores. Los insecticidas piretroides sintéticos son el principal vector de ataque contra las plagas de insectos, aunque existe un uso a gran escala de insecticidas profilácticos en muchos países. [ 30 ] Los gránulos molusquicidas se utilizan antes o después de la siembra del cultivo de colza para protegerlo contra las babosas. [ 34 ]
Genética y cría
En 2014, Dalton-Morgan et al. publicaron un array de SNP para B. napus , [ 36 ] y Clarke et al. publicaron otro en 2016, [ 37 ] ambos ampliamente utilizados desde entonces en el mejoramiento molecular . En una demostración de la importancia de la epigenética , Hauben et al. , 2009 encontraron que las líneas isogénicas no tenían eficiencias de uso de energía idénticas en condiciones de crecimiento reales, debido a diferencias epigenéticas. [ 38 ] La secuenciación de fragmentos amplificados de locus específicos (SLAF-seq) fue aplicada a B. napus por Geng et al. en 2016, revelando la genética del proceso de domesticación pasado, proporcionando datos para estudios de asociación de todo el genoma y siendo utilizada para construir un mapa de ligamiento de alta densidad . [ 38 ]
Historia de los cultivares
En 1973, científicos agrícolas canadienses lanzaron una campaña de marketing para promover el consumo de canola . [ 39 ] La semilla, el aceite y la harina de proteína derivados de cultivares de colza con bajo contenido de ácido erúcico y glucosinolatos se registraron originalmente como marca comercial, en 1978, del Consejo de Canola de Canadá , como "canola". [ 40 ] [ 41 ] Canola es ahora un término genérico para variedades comestibles de colza, pero todavía se define oficialmente en Canadá como aceite de colza que "debe contener menos del 2 % de ácido erúcico y menos de 30 μmol de glucosinolatos por gramo de harina seca al aire sin aceite". [ 41 ] [ 42 ]
En la década de 1980, la disminución de los aportes atmosféricos de azufre a los suelos del norte de Europa, junto con un uso interno menos eficiente del azufre en el metabolismo de las nuevas variedades con bajo contenido de glucosinolatos (variedades 00), resultó en una mayor aparición de flores blancas, un síntoma altamente específico de deficiencia de azufre, en los cultivos de colza [ 43 ] que durante los procedimientos oficiales de evaluación de variedades se atribuyó erróneamente a una inhomogeneidad genética ("sangre canadiense"). [ 44 ]
Los daños previstos en los animales salvajes causados por el consumo de cultivos de colza 00 se debieron a un cambio en la dieta de los animales hacia una mayor absorción de proteínas y metabolitos que contienen azufre a expensas de las fibras, pero no a características específicas de las variedades 00 genéticamente modificadas. [ 45 ]
Tras la Directiva sobre biocombustibles para el transporte del Parlamento Europeo de 2003, que promovía el uso de biocombustibles, el cultivo de colza de invierno aumentó drásticamente en Europa. [ 21 ]
En 2009, Bayer Cropscience , en colaboración con BGI-Shenzhen (China), KeyGene (Países Bajos) y la Universidad de Queensland (Australia), anunció que había secuenciado el genoma completo de B. napus y sus genomas constituyentes presentes en B. rapa y B. oleracea . El componente genómico "A" de la especie de colza anfidiploide B. napus ha sido secuenciado por el Proyecto Multinacional del Genoma de Brassica . [ 46 ]
En 1998 se desarrolló una variedad de colza modificada genéticamente , diseñada para tolerar el glifosato , y se considera la canola más resistente a enfermedades y sequías. Para 2009, el 90 % de los cultivos de colza plantados en Canadá eran de este tipo. [ 47 ]
cultivares transgénicos
La empresa Monsanto modificó genéticamente nuevos cultivares de colza para que fueran resistentes a los efectos de su herbicida Roundup . En 1998, los introdujo en el mercado canadiense. Monsanto exigió una compensación a los agricultores que cultivaban este cultivar sin pagar la licencia. Sin embargo, estos agricultores alegaron que el polen que contenía el gen Roundup Ready había llegado a sus campos y se había cruzado con canola no modificada genéticamente. Otros agricultores afirmaron que, tras rociar Roundup en campos que no eran de canola para eliminar las malas hierbas antes de la siembra, quedaron plantas Roundup Ready espontáneas , lo que les generó gastos adicionales para erradicarlas. [ 48 ]
En una batalla legal muy seguida, la Corte Suprema de Canadá falló a favor de la demanda de Monsanto por infracción de patente por el cultivo no autorizado de Roundup Ready en su sentencia de 2004 en el caso Monsanto Canada Inc. contra Schmeiser , pero también dictaminó que Schmeiser no estaba obligado a pagar daños y perjuicios. El caso generó controversia internacional, ya que legitimó, con el respaldo de un tribunal, la protección global de patentes para cultivos genéticamente modificados . En marzo de 2008, Monsanto y Schmeiser llegaron a un acuerdo extrajudicial por el cual Monsanto limpiaría todo el cultivo de canola transgénica en la granja de Schmeiser, a un costo aproximado de 660 dólares canadienses. [ 48 ]
Producción
La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) informa una producción mundial de 36 millones de toneladas métricas (40 millones de toneladas cortas; 35 millones de toneladas largas) en la temporada 2003-2004, y una estimación de 58,4 millones de toneladas métricas (64,4 millones de toneladas cortas; 57,5 millones de toneladas largas) en la temporada 2010-2011. [ 49 ]
La producción mundial de colza (incluida la canola) se multiplicó por seis entre 1975 y 2007. La producción de canola y colza desde 1975 abrió el mercado de aceites comestibles para el aceite de colza. Desde 2002, la producción de biodiésel ha aumentado constantemente en la UE y EE. UU. hasta alcanzar los 6 millones de toneladas métricas (6,6 millones de toneladas cortas; 5,9 millones de toneladas largas) en 2006. El aceite de colza está en condiciones de suministrar una buena parte de los aceites vegetales necesarios para producir este combustible. Por lo tanto, se esperaba que la producción mundial siguiera aumentando entre 2005 y 2015 a medida que entraran en vigor los requisitos de contenido de biodiésel en Europa. [ 50 ]
Usos
La colza se cultiva para la producción de aceites vegetales comestibles, alimento para animales y biodiésel . En el año 2000, la colza fue la tercera fuente principal de aceite vegetal en el mundo, después de la soja y el aceite de palma . [ 52 ] Es la segunda fuente principal de harina de proteína en el mundo , después de la soja. [ 53 ]
Aceite vegetal
El aceite de colza es uno de los aceites vegetales más antiguos que se conocen, pero históricamente se usaba en cantidades limitadas debido a los altos niveles de ácido erúcico , que es dañino [ 54 ] para el músculo cardíaco de los animales, y glucosinolatos, que lo hacían menos nutritivo en la alimentación animal. [ 55 ] El aceite de colza contenía anteriormente hasta un 54% de ácido erúcico en la década de 1970. [ 56 ] El aceite de grado alimenticio derivado de cultivares de colza, conocido como aceite de canola o aceite de colza bajo en ácido erúcico (aceite LEAR), ahora ha sido generalmente reconocido como seguro por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos . [ 57 ] Las variedades modernas de colza/canola de grado alimenticio se cultivan para contener niveles muy bajos de ácido erúcico (a menudo ≤2% de los ácidos grasos totales). [ 58 ] El aceite de canola está limitado por regulación gubernamental a un máximo de 2 % de ácido erúcico en peso en EE. UU. [ 57 ] y 2 % en la UE, [ 59 ] con regulaciones especiales para alimentos infantiles. No se cree que estos bajos niveles de ácido erúcico causen daño en los bebés humanos . [ 57 ] [ 60 ]
Alimento para animales
El procesamiento de la colza para la producción de aceite genera harina de colza como subproducto. Este subproducto es un alimento para animales con alto contenido proteico, que compite con la soja. La colza es un excelente cultivo para ensilaje (fermentado y almacenado en condiciones herméticas para su uso posterior como alimento de invierno). El alimento se emplea principalmente para la alimentación del ganado vacuno , pero también se utiliza para cerdos y aves de corral . [ 53 ] Sin embargo, los altos niveles de glucosinolatos , sinapina y ácido fítico en la torta de semillas de colza causan efectos perjudiciales para la salud de los animales, reducen la digestibilidad de ciertos nutrientes, disminuyen la palatabilidad y contribuyen a la eutrofización de los cursos de agua. [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] En China, la harina de colza se utiliza principalmente como fertilizante para el suelo en lugar de como alimento para animales. [ 64 ]
Biodiesel
El aceite de colza se utiliza como combustible diésel, ya sea como biodiésel , directamente en sistemas de combustible calentados o mezclado con destilados de petróleo para alimentar vehículos de motor. El biodiésel puede utilizarse puro en motores más modernos sin dañarlos y se combina frecuentemente con diésel fósil en proporciones que varían del 2 % al 20 % de biodiésel. Debido a los costes de cultivo, trituración y refinación del biodiésel de colza, su producción a partir de aceite nuevo resulta más cara que la del diésel convencional, por lo que este último se suele elaborar a partir del aceite usado. El aceite de colza es la materia prima preferida para la producción de biodiésel en la mayor parte de Europa, representando aproximadamente el 80 % de la materia prima, en parte porque la colza produce más aceite por unidad de superficie que otras fuentes de aceite, como la soja, pero principalmente porque el aceite de canola tiene un punto de gelificación significativamente inferior al de la mayoría de los demás aceites vegetales.
Debido a los cambios climáticos previstos, un estudio de 2018 predijo que la colza se convertiría en una fuente poco fiable de aceite para biocombustibles. [ 29 ]
Otro
La colza también se utiliza como cultivo de cobertura en Estados Unidos durante el invierno, ya que previene la erosión del suelo , produce grandes cantidades de biomasa , suprime las malas hierbas y puede mejorar la estructura del suelo gracias a su sistema radicular. Algunos cultivares de colza también se utilizan como forraje anual y están listos para el pastoreo del ganado entre 80 y 90 días después de la siembra. [ 19 ]
La colza tiene un alto potencial melífero (produce sustancias que pueden ser recolectadas por insectos) y es un cultivo forrajero principal para las abejas melíferas . [ 21 ] La miel monofloral de colza tiene un color blanquecino o amarillo lechoso, sabor picante y, debido a su rápido tiempo de cristalización, una textura suave-sólida. Cristaliza en 3 a 4 semanas y puede fermentar con el tiempo si se almacena incorrectamente. [ 65 ] La baja proporción de fructosa a glucosa en la miel monofloral de colza hace que se granule rápidamente en el panal , lo que obliga a los apicultores a extraer la miel dentro de las 24 horas posteriores a su sellado. [ 21 ]
Como biolubricante , la colza tiene posibles usos en aplicaciones biomédicas (por ejemplo, lubricantes para articulaciones artificiales) y como lubricante personal para fines sexuales. [ 66 ] En Austria, el biolubricante que contiene un 70 % o más de aceite de canola/colza ha sustituido al aceite para motosierras derivado del petróleo, aunque suele ser más caro. [ 67 ]
Se ha investigado la colza como medio para contener los radionúclidos que contaminaron el suelo después del desastre de Chernóbil [ 68 ] [ 69 ], ya que tiene una tasa de absorción hasta tres veces mayor que otros granos, y solo entre el 3 y el 6 % de los radionúclidos se incorporan a las semillas oleaginosas. [ 68 ]
La harina de colza puede incorporarse al suelo como biofumigante . [ 70 ] Suprime patógenos fúngicos de cultivos como Rhizoctonia solani y Pratylenchus penetr . [ 70 ] : 39
Véase también
Notas explicativas
- ↑ Brassica napus fue descrita y publicada originalmente en Species Plantarum 2:666. 1753. [ 1 ]
Referencias
Citas
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