Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Crotalaria juncea

Lam. (1786) \n*''Crotalaria cannabinua'' {{small|Royle (1834)}}\n*''Crotalaria fenestrata'' Sims (1817) \n*''Crotalaria juncea'' var. ''bengalensis'' {{small|(Lam.) Kuntze (1891...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

Crotalaria juncea , conocida como cáñamo marrón , cáñamo indio , cáñamo de Madrás o cáñamo del sol , [ 2 ] [ 3 ] es una planta tropical asiática de la familia de las leguminosas ( Fabaceae ). Generalmente se considera que se originó en la India. [ 2 ]

Ahora se cultiva ampliamente en el subcontinente indio y Brasil por su fibra, lo que la hace especialmente útil en la fabricación de cordeles, hilo para alfombras y redes de pesca. [ 4 ] Esta planta también se utiliza como forraje para el ganado vacuno y caprino, ya que tiene un porcentaje significativo de proteína (34,6%). [ 4 ] Además, según una nueva investigación del Servicio de Investigación Agrícola (ARS), el cáñamo de la India se está considerando como un posible biocombustible. [ 5 ] Después de ser sometido a investigación experimental, se descubrió que el cáñamo de la India produjo 82,4 gigajulios de energía por acre, equivalente a 620 galones de gasolina. [ 5 ] Aunque es una planta útil, puede ser una maleza invasora y ha sido catalogada como maleza nociva en algunas jurisdicciones.

Descripción

Esta planta es arbustiva, con flores amarillas, tallos cubiertos de pelos cortos y suaves, y puede alcanzar hasta 2,7 metros de altura. [ 4 ] Tiene hojas alternas alargadas, lo que significa que la disposición de las hojas en el tallo es en espiral. [ 4 ]

[ 6 ]

Aplicaciones modernas

Crotalaria juncea tiene muchas aplicaciones prácticas en el mundo moderno. En primer lugar, es una fuente de fibra natural. Se utiliza para cordelería, redes de pesca, cuerdas y más. [ 7 ] Es particularmente beneficiosa debido a su resistencia a los nematodos de las agallas de la raíz y también es un cultivo que mejora el suelo mediante la fijación de nitrógeno. La Estación de Investigación de Cáñamo de Sunn de Uttar Pradesh investigó más a fondo Crotalaria junceaImpacto genotípico en el rendimiento de fibra. Se observaron cuatro genotipos diferentes de Crotalaria juncea durante tres años para determinar cuál produciría un alto rendimiento de fibra. Los datos importantes recopilados para los genotipos de plantas incluyen altura (cm), diámetro basal (mm), peso de biomasa verde (q/ha), peso de fibra (q/ha) y peso de tallo (q/ha). De los cuatro genotipos, SUIN-029 fue superior en cuanto a rendimiento de fibra. [ 7 ] Este genotipo puede incluso utilizarse como modelo para futuros programas de mejoramiento genético. [ 7 ]

Otra aplicación práctica de Crotalaria juncea es su uso como combustible. Crotalaria juncea posee un valor combustible relativamente alto. De hecho, se está investigando un método de optimización de procesos para la extracción de aceite de Crotalaria juncea con el fin de aprovechar su valor combustible . [ 8 ] El método actual de extracción de aceite se conoce como extracción Soxhlet, que tiene un rendimiento de aceite del 13 % en cuatro horas a 37 grados Celsius. Sin embargo, una novedosa extracción basada en partición trifásica muestra un rendimiento de aceite del 37 % en dos horas a 37 grados Celsius. [ 8 ] Además, los factores de optimización identificados incluyen sulfato de amonio y butanol, pH y temperatura, y estos factores influyen en el rendimiento de aceite. [ 8 ]

Un vistazo más de cerca a la planta de cáñamo de la India.

Además, Crotalaria juncea tiene aplicaciones en el campo agrícola ya que impacta la producción común de alimentos. Crotalaria juncea se identifica como una planta que es un cultivo de cobertura de verano importante en el sureste de los Estados Unidos. Los efectos alelopáticos de Crotalaria juncea sobre malezas, cultivos de hortalizas y cultivos de cobertura se observaron a través de experimentos en invernadero y cámara de crecimiento. [ 9 ] Crotalaria juncea redujo tanto la germinación como las plántulas de varias especies de cultivos (pimiento morrón, tomate, cebolla y otros). La actividad aleloquímica en Crotalaria juncea se encontraba en las hojas y permaneció activa durante 16 días después de la cosecha. [ 9 ] Además, Crotalaria junceaEl efecto aleloquímico puede tener aplicaciones prácticas para el control de malezas. [ 9 ]

De manera similar, Crotalaria juncea puede utilizarse para mejorar los patrones de nutrientes en plantas agrícolas. Por ejemplo, la fertilidad del suelo en Paraíba, Brasil, es generalmente baja. Para remediar esto, a menudo se utiliza estiércol animal para suministrar nutrientes a los cultivos agrícolas. [ 10 ] Sin embargo, investigadores en Brasil plantearon la hipótesis de que plantar e incorporar Crotalaria juncea con estiércol animal podría mejorar el patrón de mineralización de nutrientes para los cultivos agrícolas. [ 10 ] Se utilizaron experimentos de campo e invernadero para probar esta hipótesis. Después de medir las cantidades de nitrógeno, fósforo y potasio en los suelos, se descubrió que Crotalaria juncea junto con solo la mitad de la dosis habitual de estiércol de cabra produjo los mejores resultados. [ 10 ] Esto se debe a que los suelos que consistían en esta composición evitaron la inmovilización del nitrógeno mientras aumentaban los niveles de fósforo y potasio dentro del suelo. [ 10 ] En otras palabras, Crotalaria juncea fue capaz de mejorar el patrón general de mineralización de nutrientes para los cultivos agrícolas.

Además, otras investigaciones también observaron Crotalaria junceasu potencial para ser utilizado como compost orgánico. Investigadores en Brasil estudiaron la mejor composición de compost orgánico utilizando varias combinaciones de Crotalaria juncea y pasto Napier. [ 11 ] El objetivo era encontrar la mezcla entre Crotalaria juncea y pasto Napier que produjera la mayor producción de plántulas de hortalizas. Más específicamente, la producción de plántulas de lechuga, remolacha y tomates se midió observando la altura del brote, la producción de masa fresca en brotes y materia seca, y el número de hojas. [ 11 ] El compost con 66% de Crotalaria juncea y 33% de pasto Napier fue superior a otras combinaciones ya que esta combinación en particular produjo la mayor producción de plántulas de lechuga, remolacha y tomate. [ 11 ]

Finalmente, otro uso importante de Crotalaria Juncea es como forraje. Se utiliza principalmente como forraje para cabras y ganado vacuno, pero de las variaciones genotípicas, solo una contiene semillas y vainas no tóxicas. [ 6 ] Esta variación, 'Tropic Sun', contiene un 34,6 % de proteína cruda y debe ser consumida por las cabras 45 días después de la siembra. [ 6 ] Esto permite que la planta madure lo suficiente antes de crecer fuera del alcance de las cabras. [ 6 ] Además, el cultivo puede utilizarse para el ganado vacuno, pero debido a su alto contenido en fibra, no es adecuado después de las 6 semanas de madurez o más. [ 6 ]

Biocombustible

Crotalaria juncea ha sido investigada por múltiples expertos científicos sobre su capacidad para ser utilizada como fuente de biocombustible. Específicamente, el Servicio de Investigación Agrícola ha encontrado que los agricultores pueden utilizar el cultivo cosechándolo para biocombustible. [ 5 ] Bajo ciertas condiciones, como un aumento de las precipitaciones, la biomasa del cultivo totalizó 4,5 toneladas por acre. [ 5 ] Esto es esencialmente el equivalente a 620 galones de gasolina y totaliza 82,4 gigajulios por acre. [ 5 ] Además, el poder calorífico superior (PCS) de Crotalaria juncea superó al de Panicum virgatum, Bermuda, Alpiste y alfalfa. [ 5 ] Por otro lado, bajo condiciones como una reducción de las precipitaciones, la biomasa del cultivo de cáñamo de la India disminuye significativamente. [ 5 ] Otro estudio afirmó estas afirmaciones al estudiar los efectos del cáñamo de la India en climas templados. Descubrieron que, tras la plena floración en un clima templado, el cultivo era capaz de producir una cantidad significativamente mayor de energía de biomasa. [ 12 ]

Fitorremediación

El cáñamo de la India se utiliza como cultivo de cobertura.

Existen varios métodos que han demostrado ser eficaces en la descontaminación y remediación de suelos contaminados. [ 13 ] Un método de remediación de suelos altamente aplicable, conocido como fitorremediación, ha demostrado ser eficaz en suelos contaminados por metales pesados. [ 13 ] Dichos metales pesados ​​incluyen el cobre, que tiene un efecto particular en el cultivo de cáñamo de la India. El método de fitorremediación funciona eficazmente en la descontaminación y remediación.

Mediante el uso de microorganismos y plantas para eliminar, transferir, estabilizar o destruir elementos dañinos. [ 14 ] Crotalaria juncea, encontrada en suelos contaminados con herbicidas, reveló una alta capacidad de fitorremediación. Además, la fitorremediación es eficaz en la eliminación de cobre, que se ha identificado como un metal fuertemente presente en el suelo de Crotalaria juncea.

Se ha demostrado que los suelos cultivados con altos niveles de cobre son eficaces para aumentar el crecimiento de Crotalaria juncea . Sin embargo, un exceso de cobre en los tejidos vegetales ha demostrado el potencial de afectar tanto los procesos fisiológicos como bioquímicos, incluida la fotosíntesis. [ 15 ] La toxicidad resultante del exceso de cobre también ha producido efectos alterados que se ha observado que afectan los niveles celulares y moleculares de la planta. [ 16 ] Los niveles excesivos de cobre pueden, en última instancia, provocar el agotamiento de nutrientes necesarios. Esta deficiencia de nutrientes se produce cuando las interacciones del cobre con los grupos sulfhidrilo de las enzimas y las proteínas inhiben la actividad enzimática o provocan cambios en la estructura o la sustitución de elementos clave. [ 16 ] Las estructuras de los cloroplastos se han visto afectadas por el exceso de cobre, lo que finalmente ha resultado en una disminución de los niveles de pigmentación de Crotalaria juncea . [ 17 ] Sin embargo, existen estudios que han indicado que Crotalaria juncea tiene una alta tolerancia a las concentraciones de cobre en el suelo y los sistemas radiculares, lo que son características beneficiosas para los programas de fitoestabilización. [ 18 ]

Fosfato y Rhizophagus clarus

Primer plano del sistema radicular de una planta de Crotalaria juncea.

Los estudios también han demostrado que el fosfato y Rhizophagus clarus (un hongo micorrícico arbuscular) son capaces de alterar las respuestas fisiológicas de Crotalaria juncea que se encuentra en suelos con altos niveles de cobre. [ 19 ] Se ha demostrado que el fosfato es eficaz para reducir el nivel de toxicidad en Crotalaria juncea , lo que resulta en la promoción del crecimiento de la planta. Cuando la aplicación de fosfato se combina con la inoculación de Rhizophagus clarus, el resultado es un efecto sinérgico que permite reducir los niveles de toxicidad del cobre a través de varios mecanismos. [ 19 ] Esto, en última instancia, permite un mayor crecimiento de Crotalaria juncea a pesar de haber sido cultivada en altos niveles de cobre.

Se han empleado otros métodos eficaces para disminuir los niveles de cobre en Crotalaria juncea mediante el uso de hongos micorrícicos arbusculares (HMA). [ 19 ] La absorción de fosfato mejora significativamente en presencia de HMA, lo que reduce eficazmente la cantidad de metales pesados ​​disponibles. [ 20 ] La simbiosis con HMA y la suplementación del suelo con fosfato permiten promover el crecimiento de Crotalaria juncea. A pesar de los altos niveles de cobre en el suelo de Crotalaria juncea , se han identificado mecanismos que pueden revertir los efectos tóxicos del cobre y favorecer el crecimiento de la planta.

Referencias

  1. ↑ Crotalaria juncea L. Plantas del Mundo en Línea . Consultado el 2 de septiembre de 2023.
  2. ^ Heuzé V., Thiollet H., Tran G., Lebas F., 2018. Cáñamo Sunn (Crotalaria juncea). Feedipedia, un programa del INRA, CIRAD, AFZ y FAO. https://www.feedipedia.org/node/313
  3. ^ Sheahan, CM (2012), Guía de plantas del USDA para cáñamo solar ( Crotalaria juncea )
  4. 1 2 3 4 Perry, A. Sunn El cáñamo se muestra prometedor como fuente de biocombustible. Noticias del USDA ARS. 3 de enero de 2012.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 "El cáñamo de la India se muestra prometedor como fuente de biocombustible: USDA ARS" . www.ars.usda.gov . Consultado el 10 de marzo de 2025 .
  6. 1 2 3 4 5Guía de plantas del USDA NRCS.
  7. ^ Chaudhary, B. , Tripathi, MK, Bhandari, HR, Pandey, SK, Meena, DR y Prajapati, SP (2015) . Evaluación de genotipos de cáñamo (Crotalaria juncea) para alto rendimiento de fibra. Revista India de Ciencias Agrícolas, 85 (6).
  8. 1 2 3 Dutta, R., Sarkar, U., & Mukherjee, A. (2015). Optimización del proceso para la extracción de aceite de Crotalaria juncea mediante partición en tres fases. Industrial Crops and Products, 71, 89-96.
  9. ^ Skinner, EM , Díaz- Pérez , JC, Phatak, SC, Schomberg, HH y Vencill, W. (2012). Efectos alelopáticos del cáñamo solar (Crotalaria juncea L.) sobre la germinación de hortalizas y malezas. HortScience, 47(1), 138-142.
  10. 1 2 3 4 Silva, TOD, & Menezes, RSC (2007). Fertilización orgánica de papa con estiércol y/o Crotalaria juncea: II-disponibilidad de N, P y K en el suelo durante la temporada de crecimiento. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 31(1), 51-61.
  11. ^ Leal , MADA , Guerra, JGM, Peixoto, RT y de Almeida, DL (2007). Utilización de compost orgánico como sustrato para la producción de plántulas de hortalizas. Horticultura Brasileira, 25(3), 392-395.
  12. ^ Zegada-Lizarazu, Walter; Parenti, Andrea; Peroni, Pietro; Monti, Andrea (1 de abril de 2024). "Cáñamo Sunn, una especie de leguminosa tropical, como materia prima bioenergética alternativa en climas templados" . Biomasa y Bioenergía . 183 107114. Código Bib : 2024BmBe..18307114Z . doi : 10.1016/j.biombioe.2024.107114 . hdl : 11585/996412 . ISSN 0961-9534 . 
  13. 1 2 Gerhardt, Karen E., Xiao-Dong Huang, Bernard R. Glick y Bruce M. Greenberg (2009) Fitorremediación y rizorremediación de contaminantes orgánicos del suelo: potencial y desafíos. Plant Science 176.1: 20-30. Web.
  14. ↑ Souza LCF, Canteras FB, Moreira S (2014) Análisis de metales pesados ​​en aguas residuales y lodos de plantas de tratamiento en las ciudades de Campinas y Jaguariuna, mediante fluorescencia de rayos X de reflexión total con radiación sincrotrón. Radiat. Phys. Chem. 95:342-345.
  15. ↑ Kabata-Pendias, A , Pendias, H (2011) Elementos traza en suelos y plantas. (4.ª ed.) CRC Press, Boca Raton, pág. 534.
  16. ^ Kabała, Katarzyna, Małgorzata Janicka-Russak, Marek Burzyński y Grażyna Kłobus (2008) Comparación del efecto de los metales pesados ​​en las bombas de protones de la membrana plasmática y el tonoplasto en células de raíz de pepino . Revista de fisiología vegetal 165.3: 278-88. Web.
  17. ↑ Ciscato, R. Valcke, K. van Loven, H. Clijsters, F. Navari-Izzo (1997) Efectos del tratamiento con cobre in vivo sobre el aparato fotosintético de dos cultivares de Triticum durum con diferente sensibilidad al estrés. Physiol. Plant , 100, pp. 901–908
  18. ^ Zancheta ACF, Abreu CA, Zambrosi FCB, Erismann NM. Lagoa AMMA (2011) Fitoextracao de cobre por especies de plantas cultivadas em sulocao nutritiva. Bragancía. 70(4):737-744.
  19. 1 2 3 Ferreira, Paulo Ademar Avelar, Carlos Alberto Ceretta, Hilda Hildebrand Soriani, Tadeu Luiz Tiecher, Cláudio Roberto Fonsêca Sousa Soares, Liana Veronica Rossato, Fernando Teixeira Nicoloso, Gustavo Brunetto, Juçara Terezinha Paranhos y Pablo Cornejo (2015) Rhizophagus Clarus y Phosphate alteran lo fisiológico Respuestas de Crotalaria Juncea cultivada en suelo con alto nivel de Cu. Ecología de suelos aplicada 91: 37-47. Web.
  20. ↑ Cornejo, Pablo, Sebastián Meier, Gilda Borie, Matthias C. Rillig y Fernando Borie (2008) Proteína del suelo relacionada con la glomalina en un ecosistema mediterráneo afectado por una fundición de cobre y su contribución al secuestro de Cu y Zn. Science of the Total Environment 406.1-2 (2008): 154-60. Web.
  • Logotipo de Wikimedia CommonsContenido multimedia relacionado con Crotalaria juncea en Wikimedia Commons
  • https://web.archive.org/web/20110721163337/http://assamagribusiness.nic.in/Sunnhemp.pdf
  • http://www.fao.org/ag/AGP/AGPC/doc/GBASE/data/pf000475.htm Archivado el 24 de septiembre de 2015 en Wayback Machine
  • Flora de China
  • Flora de Pakistán
  • Crotalaria juncea - Cáñamo de sol - Semilla de hierba (documentos en PDF)
  • Crotalaria juncea - Sunn Hemp - Documento de información básica
  • "Cáñamo, Sunn"  . Nueva Enciclopedia Internacional . 1905.