Arroz
El arroz es la semilla de la especie de hierba Oryza sativa (arroz asiático) o, con menos frecuencia, Oryza glaberrima (arroz africano). El nombre de arroz salvaje suele utilizarse para especies de los géneros Zizania y Porteresia, tanto silvestres como domesticadas, aunque el término también puede utilizarse para variedades primitivas o no cultivadas de Oryza.
Como grano de cereal, el arroz domesticado es el alimento básico más consumido por más de la mitad de la población humana del mundo, especialmente en Asia y África. Es el producto agrícola con la tercera producción mundial más alta, después de la caña de azúcar y el maíz. Dado que porciones considerables de los cultivos de caña de azúcar y maíz se utilizan para fines distintos al consumo humano, el arroz es el cultivo alimentario más importante con respecto a la nutrición humana y la ingesta calórica, proporcionando más de una quinta parte de las calorías consumidas por los seres humanos en todo el mundo. Hay muchas variedades de arroz y las preferencias culinarias tienden a variar según la región.
El método tradicional para cultivar arroz es inundar los campos mientras se establecen las plántulas jóvenes o después. Este método simple requiere una buena planificación del riego, pero reduce el crecimiento de malezas y plagas menos robustas que no tienen un estado de crecimiento sumergido y disuade a las alimañas. Si bien la inundación no es obligatoria para el cultivo de arroz, todos los demás métodos de riego requieren un mayor esfuerzo en el control de malezas y plagas durante los períodos de crecimiento y un enfoque diferente para fertilizar el suelo.
El arroz, una monocotiledónea, normalmente se cultiva como una planta anual, aunque en áreas tropicales puede sobrevivir como una planta perenne y puede producir una cosecha de retoños de hasta 30 años. El cultivo de arroz es adecuado para países y regiones con bajos costos de mano de obra y mucha precipitación, ya que su cultivo requiere mucha mano de obra y mucha agua. Sin embargo, el arroz se puede cultivar prácticamente en cualquier lugar, incluso en una colina empinada o en un área montañosa con el uso de sistemas de terrazas para controlar el agua. Aunque sus especies progenitoras son nativas de Asia y ciertas partes de África, siglos de comercio y exportación la han convertido en un lugar común en muchas culturas de todo el mundo. Se estima que la producción y el consumo de arroz fueron responsables del 4% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero en 2010.
Características
La planta de arroz puede crecer de 1 a 1,8 m (3 a 6 pies) de altura, ocasionalmente más dependiendo de la variedad y la fertilidad del suelo. Tiene hojas largas y delgadas de 50 a 100 cm (20 a 40 pulgadas) de largo y de 2 a 2,5 cm (3 ⁄ 4 a 1 pulgada) de ancho. Las pequeñas flores polinizadas por el viento se producen en un arco ramificado a una inflorescencia colgante de 30 a 50 cm (12 a 20 pulgadas) de largo. La semilla comestible es un grano (cariopsis) de 5 a 12 mm (3 ⁄ 16 a 15 ⁄ 32 pulgadas) de largo y de 2 a 3 mm (3 ⁄ 32 a 1 ⁄ 8 pulgadas) de espesor.
Alimento
Cocinando
Las variedades de arroz se clasifican típicamente como de grano largo, mediano y corto. Los granos de arroz de grano largo (alto en amilosa) tienden a permanecer intactos después de la cocción; el arroz de grano medio (alto en amilopectina) se vuelve más pegajoso. El arroz de grano medio se usa para platos dulces, para risotto en Italia y muchos platos de arroz, como el arròs negre, en España. Algunas variedades de arroz de grano largo con alto contenido de amilopectina, conocidas como arroz pegajoso tailandés, generalmente se cocinan al vapor. Para el sushi se usa un arroz de grano corto más pegajoso; la pegajosidad permite que el arroz mantenga su forma cuando se cocina. El arroz de grano corto se usa mucho en Japón, incluso para acompañar platos salados.El arroz de grano corto se usa a menudo para el arroz con leche.
El arroz instantáneo se diferencia del arroz sancochado en que se cocina completamente y luego se seca, aunque hay una degradación significativa en el sabor y la textura. La harina de arroz y el almidón a menudo se usan en rebozados y empanados para aumentar la textura crujiente.
Preparación
Enjuagar el arroz antes de cocinarlo elimina gran parte del almidón, lo que reduce el grado en que los granos individuales se pegarán entre sí. Esto produce un arroz más esponjoso, mientras que no enjuagar produce un resultado más pegajoso y cremoso. El arroz producido en los EE. UU. generalmente está fortificado con vitaminas y minerales, y el enjuague provocará una pérdida de nutrientes.
El arroz se puede remojar para reducir el tiempo de cocción, conservar el combustible, minimizar la exposición a altas temperaturas y reducir la pegajosidad. Para algunas variedades, el remojo mejora la textura del arroz cocido al aumentar la expansión de los granos. El arroz se puede remojar durante 30 minutos hasta varias horas.
El arroz integral se puede remojar en agua tibia durante 20 horas para estimular la germinación. Este proceso, llamado arroz integral germinado (GBR), activa las enzimas y mejora los aminoácidos, incluido el ácido gamma-aminobutírico, para mejorar el valor nutricional del arroz integral. Este método es el resultado de una investigación realizada para el Año Internacional del Arroz de las Naciones Unidas.
El arroz se cocina hirviendo o al vapor y absorbe agua durante la cocción. Con el método de absorción, el arroz se puede cocinar en un volumen de agua igual al volumen de arroz seco más las pérdidas por evaporación. Con el método de ebullición rápida, el arroz se puede cocinar en una gran cantidad de agua que se escurre antes de servir. La preparación de ebullición rápida no es deseable con arroz enriquecido, ya que gran parte de los aditivos de enriquecimiento se pierden cuando se desecha el agua. Las ollas arroceras eléctricas, populares en Asia y América Latina, simplifican el proceso de cocción del arroz. El arroz (o cualquier otro grano) a veces se fríe rápidamente en aceite o grasa antes de hervir (por ejemplo, arroz con azafrán o risotto); esto hace que el arroz cocido sea menos pegajoso y es un estilo de cocina comúnmente llamado pilaf en Irán y Afganistán o biryani en India y Pakistán.
Platos
En la cocina árabe, el arroz es un ingrediente de muchas sopas y platos con pescado, aves y otros tipos de carne. Se utiliza para rellenar verduras o se envuelve en hojas de parra (dolma). Cuando se combina con leche, azúcar y miel, se usa para hacer postres. En algunas regiones, como Tabaristán, el pan se elabora con harina de arroz. El arroz se puede convertir en congee (también llamado papilla de arroz o gachas de arroz) agregando más agua de lo habitual, de modo que el arroz cocido se sature con agua, generalmente hasta el punto de que se desintegre. La papilla de arroz se come comúnmente como alimento para el desayuno y es un alimento tradicional para los enfermos.
Nutrición
El arroz es el alimento básico de más de la mitad de la población mundial. Es la fuente de energía alimentaria predominante en 17 países de Asia y el Pacífico, 9 países de América del Norte y del Sur y 8 países de África. El arroz proporciona el 20 % del suministro mundial de energía alimentaria, mientras que el trigo proporciona el 19 % y el maíz el 5 %.
El arroz blanco de grano largo no enriquecido cocido se compone de 68% de agua, 28% de carbohidratos, 3% de proteína y grasa insignificante (tabla). 100 gramos (3+La porción de referencia de 1 ⁄ 2 onzas proporciona 540 kilojulios (130 kilocalorías) de energía alimentaria y no contiene micronutrientes en cantidades significativas, con menos del 10 % del valor diario (DV) (tabla). El arroz blanco de grano corto cocido proporciona la misma energía alimentaria y contiene cantidades moderadas de vitaminas B, hierro y manganeso (10-17 % DV) por porción de 100 gramos (tabla).
Un análisis detallado del contenido de nutrientes del arroz sugiere que el valor nutricional del arroz varía en función de una serie de factores. Depende de la variedad de arroz, como las variedades blanca, marrón, roja y negra (o morada) que tienen una prevalencia diferente en las regiones del mundo. También depende de la calidad de los nutrientes del suelo en el que se cultiva el arroz, si se pule o procesa el arroz y cómo se procesa, la forma en que se enriquece y cómo se prepara antes del consumo.
Una directriz de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 2018 mostró que la fortificación del arroz para reducir la desnutrición puede involucrar diferentes estrategias de micronutrientes, que incluyen solo hierro, hierro con zinc, vitamina A y ácido fólico, o hierro con otras vitaminas del complejo B, como la tiamina, niacina, vitamina B6 y ácido pantoténico. Una revisión sistemática de la investigación clínica sobre la eficacia de la fortificación del arroz mostró que la estrategia tuvo el efecto principal de reducir el riesgo de deficiencia de hierro en un 35 % y aumentar los niveles de hemoglobina en la sangre. La directriz estableció una recomendación importante: "Se recomienda la fortificación del arroz con hierro como una estrategia de salud pública para mejorar el estado de hierro de las poblaciones, en entornos donde el arroz es un alimento básico".
El arroz cultivado experimentalmente bajo niveles elevados de dióxido de carbono, similares a los previstos para el año 2100 como resultado de la actividad humana, tenía menos hierro, zinc y proteínas, así como niveles más bajos de tiamina, riboflavina, ácido fólico y ácido pantoténico. La siguiente tabla muestra el contenido de nutrientes del arroz y otros alimentos básicos importantes en forma cruda en peso seco para tener en cuenta sus diferentes contenidos de agua.
| Grapa | Maíz) | Arroz blanco | Trigo | Patatas | Mandioca | Soja, verde | Patatas dulces | Batatas | Sorgo | Plátano | RDA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Contenido de agua (%) | 10 | 12 | 13 | 79 | 60 | 68 | 77 | 70 | 9 | sesenta y cinco | |
| Gramos crudos por 100 g de peso seco | 111 | 114 | 115 | 476 | 250 | 313 | 435 | 333 | 110 | 286 | |
| Nutritivo | |||||||||||
| Energía (kJ) | 1698 | 1736 | 1574 | 1533 | 1675 | 1922 | 1565 | 1647 | 1559 | 1460 | 8,368–10,460 |
| Proteína (g) | 10.4 | 8.1 | 14.5 | 9.5 | 3.5 | 40.6 | 7.0 | 5.0 | 12.4 | 3.7 | 50 |
| Grasa (g) | 5.3 | 0.8 | 1.8 | 0.4 | 0.7 | 21.6 | 0.2 | 0.6 | 3.6 | 1.1 | 44–77 |
| Carbohidratos (g) | 82 | 91 | 82 | 81 | 95 | 34 | 87 | 93 | 82 | 91 | 130 |
| Fibra (g) | 8.1 | 1.5 | 14.0 | 10.5 | 4.5 | 13.1 | 13.0 | 13.7 | 6.9 | 6.6 | 30 |
| Azúcar (g) | 0.7 | 0.1 | 0.5 | 3.7 | 4.3 | 0.0 | 18.2 | 1.7 | 0.0 | 42,9 | mínimo |
| Minerales | RDA | ||||||||||
| Calcio (mg) | 8 | 32 | 33 | 57 | 40 | 616 | 130 | 57 | 31 | 9 | 1,000 |
| Hierro (mg) | 3.01 | 0.91 | 3.67 | 3.71 | 0,68 | 11.09 | 2.65 | 1.80 | 4.84 | 1.71 | 8 |
| Magnesio (mg) | 141 | 28 | 145 | 110 | 53 | 203 | 109 | 70 | 0 | 106 | 400 |
| Fósforo (mg) | 233 | 131 | 331 | 271 | 68 | 606 | 204 | 183 | 315 | 97 | 700 |
| Potasio (mg) | 319 | 131 | 417 | 2005 | 678 | 1938 | 1465 | 2720 | 385 | 1426 | 4700 |
| sodio (mg) | 39 | 6 | 2 | 29 | 35 | 47 | 239 | 30 | 7 | 11 | 1,500 |
| Cinc (mg) | 2.46 | 1.24 | 3.05 | 1.38 | 0.85 | 3.09 | 1.30 | 0.80 | 0.00 | 0.40 | 11 |
| Cobre (mg) | 0.34 | 0.25 | 0.49 | 0.52 | 0.25 | 0.41 | 0,65 | 0,60 | - | 0.23 | 0.9 |
| Manganeso (mg) | 0.54 | 1.24 | 4.59 | 0.71 | 0,95 | 1.72 | 1.13 | 1.33 | - | - | 2.3 |
| Selenio (μg) | 17.2 | 17.2 | 81.3 | 1.4 | 1.8 | 4.7 | 2.6 | 2.3 | 0.0 | 4.3 | 55 |
| vitaminas | RDA | ||||||||||
| Vitamina C (mg) | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 93.8 | 51.5 | 90,6 | 10.4 | 57.0 | 0.0 | 52.6 | 90 |
| Tiamina (B1) (mg) | 0.43 | 0.08 | 0.34 | 0.38 | 0.23 | 1.38 | 0.35 | 0.37 | 0.26 | 0.14 | 1.2 |
| Riboflavina (B2) (mg) | 0.22 | 0.06 | 0.14 | 0.14 | 0.13 | 0,56 | 0.26 | 0.10 | 0.15 | 0.14 | 1.3 |
| Niacina (B3) (mg) | 4.03 | 1.82 | 6.28 | 5.00 | 2.13 | 5.16 | 2.43 | 1.83 | 3.22 | 1.97 | dieciséis |
| Ácido pantoténico (B5) (mg) | 0.47 | 1.15 | 1.09 | 1.43 | 0.28 | 0.47 | 3.48 | 1.03 | - | 0.74 | 5 |
| Vitamina B6 (mg) | 0,69 | 0.18 | 0.34 | 1.43 | 0.23 | 0.22 | 0.91 | 0.97 | - | 0.86 | 1.3 |
| Folato total (B9) (μg) | 21 | 9 | 44 | 76 | 68 | 516 | 48 | 77 | 0 | 63 | 400 |
| Vitamina A (UI) | 238 | 0 | 10 | 10 | 33 | 563 | 4178 | 460 | 0 | 3220 | 5000 |
| Vitamina E, alfa-tocoferol (mg) | 0.54 | 0.13 | 1.16 | 0.05 | 0.48 | 0.00 | 1.13 | 1.30 | 0.00 | 0.40 | 15 |
| Vitamina K1 (μg) | 0.3 | 0.1 | 2.2 | 9.0 | 4.8 | 0.0 | 7.8 | 8.7 | 0.0 | 2.0 | 120 |
| Betacaroteno (μg) | 108 | 0 | 6 | 5 | 20 | 0 | 36996 | 277 | 0 | 1306 | 10500 |
| Luteína+zeaxantina (μg) | 1506 | 0 | 253 | 38 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 86 | 6000 |
| Grasas | RDA | ||||||||||
| Ácidos grasos saturados (g) | 0.74 | 0.20 | 0.30 | 0.14 | 0.18 | 2.47 | 0.09 | 0.13 | 0.51 | 0.40 | mínimo |
| Ácidos grasos monoinsaturados (g) | 1.39 | 0.24 | 0.23 | 0.00 | 0.20 | 4.00 | 0.00 | 0.03 | 1.09 | 0.09 | 22–55 |
| Ácidos grasos poliinsaturados (g) | 2.40 | 0.20 | 0.72 | 0.19 | 0.13 | 10.00 | 0.04 | 0.27 | 1.51 | 0.20 | 13–19 |
| RDA |
maíz dentado amarillo crudoarroz blanco de grano largo crudo no enriquecidotrigo de invierno rojo duro crudopatata cruda con carne y pielyuca crudasoja verde crudacamote crudosorgo crudoñame crudoplátanos crudosno oficial
Preocupaciones por el arsénico
Como el arsénico es un elemento natural en el suelo, el agua y el aire, la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) monitorea los niveles de arsénico en los alimentos, particularmente en los productos de arroz que se usan comúnmente para la alimentación infantil. Mientras crecen, las plantas de arroz tienden a absorber el arsénico más fácilmente que otros cultivos alimentarios, lo que requiere pruebas ampliadas por parte de la FDA para detectar posibles riesgos relacionados con el arsénico asociados con el consumo de arroz en los Estados Unidos. En abril de 2016, la FDA propuso un límite de 100 partes por billón (ppb) de arsénico inorgánico en cereales de arroz para bebés y otros alimentos para minimizar la exposición de los bebés al arsénico. Para la contaminación del agua por arsénico, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha establecido un estándar más bajo de 10 ppb.
El arsénico es un carcinógeno del Grupo 1. La cantidad de arsénico en el arroz varía ampliamente con la mayor concentración en el arroz integral y el arroz cultivado en tierras que anteriormente se usaban para cultivar algodón, como en Arkansas, Louisiana, Missouri y Texas. El arroz blanco cultivado en Arkansas, Luisiana, Misuri y Texas, que representan en conjunto el 76 % del arroz producido en Estados Unidos, tenía niveles más altos de arsénico que otras regiones del mundo estudiadas, posiblemente debido al uso anterior de pesticidas a base de arsénico para controlar gorgojos del algodón. El arroz jazmín de Tailandia y el arroz Basmati de Pakistán e India contienen la menor cantidad de arsénico entre las variedades de arroz en un estudio. China ha establecido un límite de 150 ppb para el arsénico en el arroz.
Bacillus cereus
El arroz cocido puede contener esporas de Bacillus cereus, que producen una toxina emética cuando se dejan entre 4 y 60 °C (39 y 140 °F). Al almacenar arroz cocido para usarlo al día siguiente, se recomienda un enfriamiento rápido para reducir el riesgo de producción de toxinas. Una de las enterotoxinas producidas por Bacillus cereus es resistente al calor; recalentar el arroz contaminado mata las bacterias, pero no destruye la toxina ya presente.
Otros usos
El almidón de arroz se utiliza como polvo cosmético para espolvorear y para endurecer la ropa (almidonado).
Entornos de cultivo de arroz
El crecimiento y la producción de arroz se ven afectados por: el medio ambiente, las propiedades del suelo, las condiciones bióticas y las prácticas culturales. Los factores ambientales incluyen lluvia y agua, temperatura, fotoperíodo, radiación solar y, en algunos casos, tormentas tropicales. Los factores del suelo se refieren al tipo de suelo y su posición en tierras altas o bajas. Los factores bióticos se ocupan de las malas hierbas, los insectos, las enfermedades y las variedades de cultivos.
El arroz se puede cultivar en diferentes ambientes, dependiendo de la disponibilidad de agua. Generalmente, el arroz no prospera en un área anegada, pero puede sobrevivir y crecer allí y puede sobrevivir a las inundaciones.
- Las tierras bajas, de secano, que son propensas a la sequía, favorecen la profundidad media; anegado, sumergido y propenso a inundaciones
- Tierras bajas, irrigadas, cultivadas tanto en la estación húmeda como en la estación seca
- Agua profunda o arroz flotante
- Humedal costero
- El arroz de montaña (también conocido como arroz de montaña o arroz Ghaiya) es bien conocido por su tolerancia a la sequía.
Historia del cultivo
La historia del cultivo del arroz es un tema interdisciplinario que estudia evidencias arqueológicas y documentales para explicar cómo los humanos domesticaron y cultivaron el arroz por primera vez, la expansión del cultivo a diferentes regiones del planeta y los cambios tecnológicos que han impactado el cultivo a lo largo del tiempo. El consenso científico actual, basado en evidencia arqueológica y lingüística, es que el arroz Oryza sativa fue domesticado por primera vez en la cuenca del río Yangtze en China hace entre 13.500 y 8.200 años. A partir de ese primer cultivo, la migración y el comercio extendieron el arroz por todo el mundo, primero a gran parte del este de Asia y luego más al extranjero, y finalmente a las Américas como parte del intercambio colombino. El ahora menos común Oryza glaberrimael arroz fue domesticado de forma independiente en África hace 3.000 a 3.500 años. También se han cultivado otros arroces silvestres en diferentes geografías, como en las Américas.Desde su difusión, el arroz se ha convertido en un cultivo básico mundial importante para la seguridad alimentaria y las culturas alimentarias en todo el mundo. Las variedades locales de
Oryza sativa han dado como resultado más de 40.000 cultivares de varios tipos. Los cambios más recientes en las prácticas agrícolas y los métodos de mejoramiento como parte de la Revolución Verde y otras transferencias de tecnologías agrícolas han llevado a una mayor producción en las últimas décadas, con la aparición de nuevos tipos como el arroz dorado, que fue modificado genéticamente para contener betacaroteno.
Producción y comercio
| Producción de arroz – 2020 | |
|---|---|
| País | millones de toneladas |
 Porcelana | 211.9 |
 India | 178.3 |
 bangladesh | 54,9 |
 Indonesia | 54.6 |
 Vietnam | 42.8 |
 Tailandia | 30.2 |
 Birmania | 25.1 |
 Filipinas | 19.3 |
 Brasil | 11.1 |
 Camboya | 11.0 |
| Mundo | 756.7 |
| Fuente: FAOSTAT de Naciones Unidas |
Producción
En 2020, la producción mundial de arroz con cáscara fue de 756,7 millones de toneladas métricas (834,1 millones de toneladas cortas), liderada por China e India con un 52% combinado de este total. Otros productores importantes fueron Bangladesh, Indonesia y Vietnam. Los cinco principales productores representaron el 72% de la producción total, mientras que los quince principales productores representaron el 91% de la producción mundial total en 2017 (ver tabla a la derecha). Los países en desarrollo representan el 95% de la producción total.
El arroz es un alimento básico importante y un pilar para la población rural y su seguridad alimentaria. Es cultivada principalmente por pequeños agricultores en explotaciones de menos de una hectárea. El arroz también es un producto básico para los trabajadores de los cultivos comerciales o de los sectores no agrícolas. El arroz es vital para la nutrición de gran parte de la población en Asia, así como en América Latina y el Caribe y en África; es fundamental para la seguridad alimentaria de más de la mitad de la población mundial.
Muchos países productores de granos de arroz tienen pérdidas significativas después de la cosecha en la granja y debido a caminos en mal estado, tecnologías de almacenamiento inadecuadas, cadenas de suministro ineficientes y la incapacidad de los agricultores para llevar el producto a los mercados minoristas dominados por pequeños comerciantes. Un estudio del Banco Mundial y la FAO afirma que entre el 8 % y el 26 % del arroz se pierde en los países en desarrollo, en promedio, cada año, debido a problemas posteriores a la cosecha y una infraestructura deficiente. Algunas fuentes afirman que las pérdidas poscosecha superan el 40%.Estas pérdidas no solo reducen la seguridad alimentaria en el mundo, sino que el estudio afirma que los agricultores de países en desarrollo como China, India y otros pierden aproximadamente USD 89 000 millones de ingresos en pérdidas agrícolas prevenibles posteriores a la cosecha, transporte deficiente, falta de almacenamiento adecuado y venta al por menor. Un estudio afirma que si estas pérdidas de granos posteriores a la cosecha pudieran eliminarse con una mejor infraestructura y una red minorista, solo en la India se ahorrarían suficientes alimentos cada año para alimentar a entre 70 y 100 millones de personas.
Procesando
Las semillas de la planta de arroz se muelen primero con una descascarilladora de arroz para eliminar la paja (la cáscara exterior del grano) (ver: cáscaras de arroz). En este punto del proceso, el producto se llama arroz integral. Se puede continuar la molienda, eliminando el salvado, es decir, el resto de la cáscara y el germen, creando así arroz blanco. El arroz blanco, que se conserva por más tiempo, carece de algunos nutrientes importantes; además, en una dieta limitada que no complemente el arroz, el arroz integral ayuda a prevenir la enfermedad del beriberi.
Ya sea a mano o en un pulidor de arroz, el arroz blanco se puede pulir con glucosa o polvo de talco (a menudo llamado arroz pulido, aunque este término también puede referirse al arroz blanco en general), sancochado o transformado en harina. El arroz blanco también se puede enriquecer agregando nutrientes, especialmente los que se pierden durante el proceso de molienda. Mientras que el método más económico de enriquecimiento consiste en agregar una mezcla de nutrientes en polvo que se lavará fácilmente (en los Estados Unidos, el arroz que ha sido tratado requiere una etiqueta que advierta contra el enjuague), los métodos más sofisticados aplican nutrientes directamente al grano, cubriendo el grano con una sustancia insoluble en agua que es resistente al lavado.
En algunos países, una forma popular, el arroz sancochado (también conocido como arroz convertido y arroz fácil de cocinar)) se somete a un proceso de cocción al vapor o sancochado cuando todavía es un grano de arroz integral. El proceso de sancochado provoca una gelatinización del almidón en los granos. Los granos se vuelven menos quebradizos y el color del grano molido cambia de blanco a amarillo. Luego, el arroz se seca y luego se puede moler como de costumbre o usarse como arroz integral. El arroz sancochado molido es nutricionalmente superior al arroz molido estándar, porque el proceso hace que los nutrientes de la cáscara externa (especialmente la tiamina) pasen al endospermo, de modo que se pierde menos cuando la cáscara se pule durante la molienda. El arroz sancochado tiene el beneficio adicional de que no se pega a la sartén durante la cocción, como sucede cuando se cocina arroz blanco normal. Este tipo de arroz se come en partes de la India y los países de África occidental también están acostumbrados a consumir arroz sancochado.
El salvado de arroz, llamado nuka en Japón, es un producto valioso en Asia y se usa para muchas necesidades diarias. Es una capa interna húmeda y aceitosa que se calienta para producir aceite. También se utiliza como lecho de decapado para hacer encurtidos de salvado de arroz y takuan.
El arroz crudo se puede moler en harina para muchos usos, incluida la preparación de muchos tipos de bebidas, como amazake, horchata, leche de arroz y vino de arroz. El arroz no contiene gluten, por lo que es apto para personas que siguen una dieta sin gluten. El arroz se puede convertir en varios tipos de fideos. El arroz crudo, salvaje o integral también puede ser consumido por crudívoros o frugívoros si se remoja y brota (generalmente de una semana a 30 días – arroz gaba).
Las semillas de arroz procesadas deben hervirse o cocerse al vapor antes de comerlas. El arroz hervido se puede freír en aceite de cocina o mantequilla (conocido como arroz frito), o se puede batir en una tina para hacer mochi.
El arroz es una buena fuente de proteínas y un alimento básico en muchas partes del mundo, pero no es una proteína completa: no contiene todos los aminoácidos esenciales en cantidades suficientes para una buena salud y debe combinarse con otras fuentes de proteína, como nueces, semillas, frijoles, pescado o carne.
El arroz, como otros cereales, se puede inflar (o reventar). Este proceso aprovecha el contenido de agua de los granos y generalmente implica calentar los granos en una cámara especial. A veces se logra un mayor soplado procesando gránulos inflados en una cámara de baja presión. La ley de los gases ideales significa que bajar la presión local o aumentar la temperatura del agua da como resultado un aumento en el volumen antes de la evaporación del agua, lo que da como resultado una textura hinchada. La densidad del arroz crudo a granel es de aproximadamente 0,9 g/cm. Disminuye a menos de una décima parte que cuando se hincha.
Cosecha, secado y molienda
El arroz sin moler, conocido como "paddy" (Indonesia y Malasia: padi; Filipinas, palay), generalmente se cosecha cuando los granos tienen un contenido de humedad de alrededor del 25%. En la mayoría de los países asiáticos, donde el arroz es casi en su totalidad producto de la agricultura en pequeña escala, la cosecha se realiza manualmente, aunque existe un interés creciente por la cosecha mecánica. La cosecha puede ser realizada por los propios agricultores, pero también suele ser realizada por grupos de trabajadores estacionales. A la cosecha le sigue la trilla, ya sea inmediatamente o en uno o dos días. Una vez más, gran parte de la trilla todavía se realiza a mano, pero cada vez se utilizan más trilladoras mecánicas. Posteriormente, el arroz debe secarse para reducir el contenido de humedad a no más del 20% para la molienda.
Una vista familiar en varios países asiáticos es el arroz puesto a secar a lo largo de las carreteras. Sin embargo, en la mayoría de los países, la mayor parte del secado del arroz comercializado se lleva a cabo en molinos, y el secado a nivel de aldea se utiliza para el consumo de arroz por parte de las familias campesinas. Los molinos se secan al sol o usan secadores mecánicos o ambos. El secado debe realizarse rápidamente para evitar la formación de moho. Los molinos van desde simples descascarilladores, con un rendimiento de un par de toneladas por día, que simplemente quitan la cáscara exterior, hasta enormes operaciones que pueden procesar 4 mil toneladas métricas (4,4 mil toneladas cortas) por día y producir arroz altamente pulido. Un buen molino puede lograr una tasa de conversión de arroz cáscara a arroz de hasta el 72 %, pero los molinos más pequeños e ineficientes a menudo luchan por alcanzar el 60 %.
Distribución
Debido a la importancia del arroz para la nutrición humana y la seguridad alimentaria en Asia, los mercados nacionales de arroz tienden a estar sujetos a una participación estatal considerable. Si bien el sector privado juega un papel de liderazgo en la mayoría de los países, agencias como BULOG en Indonesia, NFA en Filipinas, VINAFOOD en Vietnam y Food Corporation of India están muy involucradas en la compra de arroz cáscara a los agricultores o arroz de los molinos y en distribución de arroz a las personas más pobres. BULOG y NFA monopolizan las importaciones de arroz en sus países, mientras que VINAFOOD controla todas las exportaciones de Vietnam.
Comercio
Las cifras del comercio mundial son muy diferentes a las de la producción, ya que menos del 8% del arroz producido se comercializa internacionalmente. En términos económicos, el comercio mundial de arroz fue una pequeña fracción del 1% del comercio mercantil mundial. Muchos países consideran al arroz como un alimento básico estratégico y varios gobiernos someten su comercio a una amplia gama de controles e intervenciones.
Los países en desarrollo son los principales actores en el comercio mundial de arroz, representando el 83% de las exportaciones y el 85% de las importaciones. Si bien existen numerosos importadores de arroz, los exportadores de arroz son limitados. Solo cinco países —Tailandia, Vietnam, China, Estados Unidos e India— en orden decreciente de cantidades exportadas, representaron alrededor de las tres cuartas partes de las exportaciones mundiales de arroz en 2002. Sin embargo, esta clasificación ha cambiado rápidamente en los últimos años. En 2010, los tres mayores exportadores de arroz, en orden decreciente de cantidad exportada, fueron Tailandia, Vietnam e India. En 2012, India se convirtió en el mayor exportador de arroz con un aumento del 100 % en sus exportaciones año tras año, y Tailandia cayó al tercer puesto. Juntos, Tailandia, Vietnam e India representaron casi el 70% de las exportaciones mundiales de arroz.
La principal variedad exportada por Tailandia y Vietnam fue el arroz jazmín, mientras que las exportaciones de India incluyeron la variedad aromática Basmati. China, un exportador de arroz a principios de la década de 2000, fue un importador neto de arroz en 2010 y se convertirá en el mayor importador neto, superando a Nigeria, en 2013. Según un informe del USDA, los mayores exportadores de arroz del mundo en 2012 fueron India (9,75 millones de toneladas métricas (10,75 millones de toneladas cortas)), Vietnam (7 millones de toneladas métricas (7,7 millones de toneladas cortas)), Tailandia (6,5 millones de toneladas métricas (7,2 millones de toneladas cortas)), Pakistán (3,75 millones de toneladas métricas (4,13 millones de toneladas cortas))) y Estados Unidos (3,5 millones de toneladas métricas (3,9 millones de toneladas cortas)).
Los principales importadores suelen incluir a Nigeria, Indonesia, Bangladesh, Arabia Saudita, Irán, Irak, Malasia, Filipinas, Brasil y algunos países africanos y del Golfo Pérsico. Al igual que otros países de África Occidental, Nigeria está promoviendo activamente la producción nacional. Sin embargo, sus aranceles de importación muy altos (110%) lo abren al contrabando desde los países vecinos. El arroz sancochado es particularmente popular en Nigeria. Aunque China e India son los dos mayores productores de arroz del mundo, ambos países consumen la mayor parte del arroz producido en el país, dejando poco para comercializar internacionalmente.
Récords de rendimiento
El rendimiento mundial promedio de arroz fue de 4,3 toneladas métricas por hectárea (1,9 toneladas cortas por acre) en 2010. Las granjas de arroz australianas fueron las más productivas en 2010, con un promedio nacional de 10,8 toneladas métricas por hectárea (4,8 toneladas cortas por acre).
Yuan Longping del Centro Nacional de Investigación y Desarrollo de Arroz Híbrido de China estableció un récord mundial de rendimiento de arroz en 2010 con 19 toneladas métricas por hectárea (8,5 toneladas cortas por acre) en una parcela de demostración. En 2011, este récord fue supuestamente superado por un agricultor indio, Sumant Kumar, con 22,4 toneladas métricas por hectárea (10,0 toneladas cortas por acre) en Bihar, aunque esta afirmación ha sido cuestionada tanto por Yuan como por el Instituto Central de Investigación del Arroz de la India. Estos esfuerzos emplearon razas de arroz recientemente desarrolladas y el Sistema de Intensificación del Arroz (SRI), una innovación reciente en el cultivo de arroz.
Precio
Desde finales de 2007 hasta mayo de 2008, el precio de los cereales aumentó considerablemente debido a las sequías en los principales países productores (particularmente Australia), el mayor uso de cereales para alimentación animal y los subsidios estadounidenses para la producción de biocombustibles. Aunque no había escasez de arroz en los mercados mundiales, esta tendencia general al alza en los precios de los granos provocó compras de pánico por parte de los consumidores, prohibiciones gubernamentales a la exportación de arroz (en particular, por parte de Vietnam e India) y pedidos de importación inflados por parte de la junta de comercialización de Filipinas, el National Food Autoridad. Esto provocó aumentos significativos en los precios del arroz. A finales de abril de 2008, los precios alcanzaron los 24 centavos de dólar la libra, el doble del precio de siete meses antes. Durante el período de 2007 a 2013, el gobierno chino aumentó sustancialmente el precio que paga a los agricultores nacionales por su arroz, llegando a 500 dólares estadounidenses por tonelada métrica para 2013.El precio de 2013 del arroz originario de otros países del sudeste asiático fue comparablemente bajo de US$350 por tonelada métrica.
El 30 de abril de 2008, Tailandia anunció planes para la creación de la Organización de Países Exportadores de Arroz (OREC) con la intención de que esto se convierta en un cartel de fijación de precios para el arroz. Sin embargo, a mediados de 2011 se había avanzado poco para lograrlo.
Consumo mundial
| Consumo alimentario de arroz en 2013(millones de toneladas métricas de equivalente de arroz) | |
|---|---|
| Porcelana | 162.4 |
| India | 130.4 |
| Indonesia | 50.4 |
| bangladesh | 40.3 |
| Vietnam | 19.9 |
| Filipinas | 17.6 |
| Tailandia | 11.5 |
 Japón | 11.4 |
A partir de 2013, el consumo alimentario mundial de arroz fue de 565,6 millones de toneladas métricas (623,5 millones de toneladas cortas) de equivalente de arroz cáscara (377 283 toneladas métricas (415 883 toneladas cortas) de equivalente de arroz elaborado), mientras que los mayores consumidores fueron China, con un consumo de 162,4 millones de toneladas métricas (179,0 millones de toneladas cortas) de equivalente de arroz (28,7% del consumo mundial) y la India consume 130,4 millones de toneladas métricas (143,7 millones de toneladas cortas) de equivalente de arroz (23,1% del consumo mundial).
Entre 1961 y 2002, el consumo per cápita de arroz aumentó un 40% en todo el mundo. Un artículo de la Korean Society of Crop Science anticipó que el consumo aumentaría a 590 millones de toneladas para 2040, y que el consumo disminuiría en Asia y aumentaría en otras partes del mundo.
El arroz es el cultivo más importante de Asia. En Camboya, por ejemplo, el 90% del área agrícola total se utiliza para la producción de arroz. Per cápita, Bangladesh se ubica como el país con mayor consumo de arroz, seguido por Laos, Camboya, Vietnam e Indonesia.
El consumo de arroz en EE. UU. ha aumentado considerablemente en los últimos 25 años, impulsado en parte por aplicaciones comerciales como la producción de cerveza. Casi uno de cada cinco estadounidenses adultos ahora informa comer al menos la mitad de una porción de arroz blanco o integral por día.
Impactos ambientales
Cambio climático
La producción mundial de arroz representa más emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en total que la de cualquier otro alimento vegetal. Se estimó en 2021 que era responsable del 30% de las emisiones de metano agrícola y del 11% de las emisiones de óxido nitroso agrícola. La liberación de metano es causada por la inundación a largo plazo de los campos de arroz, lo que impide que el suelo absorba el oxígeno atmosférico, un proceso que causa la fermentación anaeróbica de la materia orgánica en el suelo. Un estudio de 2021 estimó que el arroz contribuyó con 2 mil millones de toneladas de gases de efecto invernadero antropogénicos en 2010, del total de 47 mil millones. El estudio sumó las emisiones de GEI de todo el ciclo de vida, incluida la producción, el transporte y el consumo, y comparó los totales globales de diferentes alimentos.El total del arroz era la mitad del total de la carne de res.
Un estudio de 2010 encontró que, como resultado del aumento de las temperaturas y la disminución de la radiación solar durante los últimos años del siglo XX, la tasa de crecimiento del rendimiento del arroz ha disminuido en muchas partes de Asia, en comparación con lo que se habría observado si la temperatura y la radiación solar No se produjeron tendencias de radiación.La tasa de crecimiento del rendimiento había caído entre un 10% y un 20% en algunos lugares. El estudio se basó en registros de 227 granjas en Tailandia, Vietnam, Nepal, India, China, Bangladesh y Pakistán. El mecanismo de esta disminución del rendimiento no estaba claro, pero podría implicar un aumento de la respiración durante las noches cálidas, que gasta energía sin poder realizar la fotosíntesis. Un análisis más detallado de los rendimientos de arroz realizado por el Instituto Internacional de Investigación del Arroz prevé una reducción del 20% en los rendimientos en Asia por grado Celsius de aumento de la temperatura. El arroz se vuelve estéril si se expone a temperaturas superiores a los 35 grados durante más de una hora durante la floración y, en consecuencia, no produce grano.
El consumo de agua
El arroz requiere un poco más de agua para producir que otros granos. La producción de arroz utiliza casi un tercio del agua dulce de la Tierra. El agua sale de los campos de arroz a través de la transpiración, la evaporación, la filtración y la percolación. Se estima que se necesita suministrar alrededor de 2500 litros (660 gal EE.UU.) de agua para dar cuenta de todas estas salidas y producir 1 kilogramo (2 lb 3 oz) de arroz.
Plagas y enfermedades
Las plagas del arroz son cualquier organismo o microbio con el potencial de reducir el rendimiento o el valor del cultivo de arroz (o de las semillas de arroz). Las plagas del arroz incluyen malezas, patógenos, insectos, nematodos, roedores y aves. Una variedad de factores pueden contribuir a los brotes de plagas, incluidos los factores climáticos, el riego inadecuado, el uso excesivo de insecticidas y las altas tasas de aplicación de fertilizantes nitrogenados. Las condiciones climáticas también contribuyen a los brotes de plagas. Por ejemplo, los brotes de mosquitas de las agallas del arroz y gusanos soldados tienden a seguir períodos de lluvias intensas a principios de la estación húmeda, mientras que los brotes de trips están asociados con la sequía.
Plagas animales
Insectos
Las principales plagas de insectos del arroz incluyen: el saltahojas pardo (BPH), varias especies de barrenadores del tallo, incluidos los de los géneros Scirpophaga y Chilo, la mosquita de las agallas del arroz, varias especies de chinches del arroz, en particular del género Leptocorisa, defoliadores como el arroz: enrolladora, hispa y saltamontes. El gusano cogollero, una especie de lepidóptero, también ataca y causa daños a los cultivos de arroz. Los gorgojos del arroz atacan los productos almacenados.
Nematodos
Varias especies de nematodos infectan los cultivos de arroz y causan enfermedades como la Ufra (Ditylenchus dipsaci), la enfermedad de la punta blanca (Aphelenchoide bessei) y la enfermedad del nudo de la raíz (Meloidogyne graminicola). Algunas especies de nematodos como Pratylenchus spp. son los más peligrosos en el arroz de secano de todas partes del mundo. El nematodo de la raíz del arroz (Hirschmanniella oryzae) es un endoparásito migratorio que, en niveles de inóculo más altos, conducirá a la destrucción completa de un cultivo de arroz. Más allá de ser parásitos obligados, también disminuyen el vigor de las plantas y aumentan la susceptibilidad de las plantas a otras plagas y enfermedades.
Otras plagas
Estos incluyen el caracol manzana Pomacea canaliculata, el ácaro del arroz de la panícula, las ratas y la maleza Echinochloa crusgali.
Enfermedades
El añublo del arroz, causado por el hongo Magnaporthe grisea, es la enfermedad más importante que afecta al cultivo del arroz. Esta y la raya bacteriana de la hoja (causada por Xanthomonas oryzae pv. oryzae) son perennemente las dos peores enfermedades del arroz en todo el mundo, y tal es su importancia, y la importancia del arroz, que ambas se encuentran entre las 10 principales enfermedades de las plantas en general. Otras enfermedades fúngicas y bacterianas importantes del arroz incluyen el tizón de la vaina (causado por Rhizoctonia solani), el falso carbón (Ustilaginoidea virens), el tizón bacteriano de la panícula (Burkholderia glumae), la pudrición de la vaina (Sarocladium oryzae) y el bakanae (Fusarium fujikuroi). Existen enfermedades virales, como el acrobacia irregular del arroz (vector: BPH) y el tungro (vector: Nephotettix spp). Muchas enfermedades virales, especialmente aquellas transmitidas por chicharritas y chicharritas, son las principales causas de pérdidas en todo el mundo. También hay un hongo ascomiceto, Cochliobolus miyabeanus, que causa la enfermedad de la mancha marrón en el arroz.
Manejo integrado de plagas
Los científicos de protección de cultivos están tratando de desarrollar técnicas de manejo de plagas de arroz que sean sostenibles. En otras palabras, manejar las plagas de los cultivos de tal manera que la producción futura de cultivos no se vea amenazada. El manejo sostenible de plagas se basa en cuatro principios: biodiversidad, resistencia de la planta huésped (HPR), ecología del paisaje y jerarquías en un paisaje, desde lo biológico hasta lo social. En la actualidad, el manejo de plagas del arroz incluye técnicas culturales, variedades de arroz resistentes a plagas y pesticidas (que incluyen insecticidas). Cada vez hay más evidencia de que las aplicaciones de pesticidas por parte de los agricultores a menudo son innecesarias e incluso facilitan los brotes de plagas. Al reducir las poblaciones de enemigos naturales de las plagas del arroz, el uso indebido de insecticidas puede provocar brotes de plagas.El Instituto Internacional de Investigación del Arroz (IRRI) demostró en 1993 que una reducción del 87,5% en el uso de pesticidas puede conducir a una caída general en el número de plagas. El IRRI también llevó a cabo dos campañas en 1994 y 2003, respectivamente, que desalentaron el uso indebido de insecticidas y un manejo más inteligente de plagas en Vietnam.
Las plantas de arroz producen sus propias defensas químicas para protegerse de los ataques de plagas. Algunos químicos sintéticos, como el herbicida 2,4-D, hacen que la planta aumente la producción de ciertos químicos defensivos y, por lo tanto, aumenta la resistencia de la planta a algunos tipos de plagas. Por el contrario, otros productos químicos, como el insecticida imidacloprid, pueden inducir cambios en la expresión génica del arroz que hacen que la planta se vuelva más susceptible a los ataques de ciertos tipos de plagas. Los 5-alquilresorcinoles son sustancias químicas que también se pueden encontrar en el arroz.
Algunos agricultores utilizan productos botánicos, los llamados "pesticidas naturales", en un intento de controlar las plagas del arroz. Los productos botánicos incluyen extractos de hojas o un mantillo de las hojas mismas. Algunos agricultores de arroz de las tierras altas de Camboya esparcen hojas picadas del arbusto amargo (Chromolaena odorata) sobre la superficie de los campos después de la siembra. Esta práctica probablemente ayuda a que el suelo retenga la humedad y, por lo tanto, facilita la germinación de las semillas. Los agricultores también afirman que las hojas son un fertilizante natural y ayudan a suprimir las infestaciones de malezas e insectos.
Entre los cultivares de arroz, existen diferencias en las respuestas y la recuperación del daño causado por plagas. Se han seleccionado muchas variedades de arroz por su resistencia a las plagas de insectos. Por lo tanto, se recomiendan cultivares particulares para áreas propensas a ciertos problemas de plagas. La capacidad genética de una variedad de arroz para resistir los ataques de plagas se denomina resistencia. Se reconocen tres tipos principales de resistencia de las plantas a las plagas: no preferencia, antibiosis y tolerancia. La no preferencia (o antixenosis) describe plantas huésped que los insectos prefieren evitar; la antibiosis es donde la supervivencia del insecto se reduce después de la ingestión del tejido del huésped; y la tolerancia es la capacidad de una planta para producir un alto rendimiento o retener una alta calidad a pesar de la infestación de insectos.
Con el tiempo, el uso de variedades de arroz resistentes a plagas selecciona plagas que pueden superar estos mecanismos de resistencia. Cuando una variedad de arroz ya no puede resistir las infestaciones de plagas, se dice que la resistencia ha desaparecido. Se dice que las variedades de arroz que pueden cultivarse ampliamente durante muchos años en presencia de plagas y conservan su capacidad para resistir las plagas tienen una resistencia duradera. Los fitomejoradores examinan regularmente mutantes de variedades populares de arroz para descubrir nuevas fuentes de resistencia duradera.
Malas hierbas parásitas
El arroz es parasitado por la maleza eudicot Striga hermonthica, que es de importancia local para este cultivo.
Ecotipos y cultivares
Si bien la mayoría del arroz se mejora por la calidad y la productividad del cultivo, existen variedades seleccionadas por características como la textura, el olor y la firmeza. Hay cuatro categorías principales de arroz en todo el mundo: índica, japónica, aromática y glutinosa. Las diferentes variedades de arroz no se consideran intercambiables, ni en la preparación de alimentos ni en la agricultura, por lo que, como resultado, cada variedad principal es un mercado completamente separado de otras variedades. Es común que una variedad de arroz suba de precio mientras que otra baja de precio.
Los cultivares de arroz también se dividen en grupos según las condiciones ambientales, la temporada de siembra y la temporada de cosecha, llamados ecotipos. Algunos grupos principales son el tipo japonés (cultivado en Japón), los tipos "buly" y "tjereh" (Indonesia); sali (o aman, cultivo principal de invierno), ahu (también aush o ghariya, verano) y boro (primavera) (Bengala y Assam). Existen cultivares que se adaptan a las inundaciones profundas, y estos generalmente se denominan "arroz flotante".
La mayor colección de cultivares de arroz se encuentra en el Instituto Internacional de Investigación del Arroz en Filipinas, con más de 100 000 accesiones de arroz en el Banco Internacional de Genes de Arroz.Los cultivares de arroz a menudo se clasifican por la forma y la textura de sus granos. Por ejemplo, el arroz Thai Jasmine es de grano largo y relativamente menos pegajoso, ya que algunos arroces de grano largo contienen menos amilopectina que los cultivares de grano corto. Los restaurantes chinos a menudo sirven arroz de grano largo como arroz al vapor sin sazonar, aunque también es común el arroz de grano corto. El arroz mochi japonés y el arroz pegajoso chino son de grano corto. Los chinos usan arroz pegajoso que se conoce correctamente como "arroz glutinoso" (nota: glutinoso se refiere a la característica similar al pegamento del arroz; no se refiere a "gluten") para hacer zongzi. El arroz de mesa japonés es un arroz pegajoso de grano corto. El arroz con sake japonés también es otro tipo.
Los cultivares de arroz indio incluyen Basmati de grano largo y aromático (ਬਾਸਮਤੀ) (cultivado en el norte), arroz Patna de grano largo y mediano, y en el sur de la India (Andhra Pradesh y Karnataka) Sona Masuri de grano corto (también llamado Bangaru theegalu). En el estado de Tamil Nadu, el cultivo más preciado es el ponni, que se cultiva principalmente en las regiones del delta del río Kaveri. Kaveri también se conoce como ponni en el sur y el nombre refleja la región geográfica donde se cultiva. En el estado indio occidental de Maharashtra, una variedad de grano corto llamada Ambemohar es muy popular. Este arroz tiene una fragancia característica a flor de mango.
Los arroces aromáticos tienen aromas y sabores definidos; los cultivares más destacados son el arroz fragante tailandés, Basmati, arroz Patna, arroz fragante vietnamita y un cultivar híbrido de América, vendido bajo el nombre comercial Texmati. Tanto Basmati como Texmati tienen un suave aroma y sabor a palomitas de maíz. En Indonesia, también hay cultivares rojos y negros.
Se han desarrollado cultivares de arroz de alto rendimiento adecuados para el cultivo en África y otros ecosistemas secos, denominados nuevos cultivares de arroz para África (NERICA). Se espera que su cultivo mejore la seguridad alimentaria en África Occidental.
Los borradores de los genomas de los dos cultivares de arroz más comunes, indica y japonica, se publicaron en abril de 2002. El arroz fue elegido como organismo modelo para la biología de las gramíneas debido a su genoma relativamente pequeño (~430 pares de megabases). El arroz fue el primer cultivo con una secuencia completa del genoma.
El 16 de diciembre de 2002, la Asamblea General de la ONU declaró el año 2004 Año Internacional del Arroz. La declaración fue patrocinada por más de 40 países.
El desarrollo varietal tiene un significado ceremonial e histórico para algunas culturas (ver § Cultura a continuación). Los reyes tailandeses han patrocinado el cultivo de arroz desde al menos el reinado de Chulalongkorn, y su tataranieto Vajiralongkorn lanzó cinco variedades particulares de arroz para celebrar su coronación.
Biotecnología
Variedades de alto rendimiento
Las variedades de alto rendimiento son un grupo de cultivos creados intencionalmente durante la Revolución Verde para aumentar la producción mundial de alimentos. Este proyecto permitió que los mercados laborales en Asia se alejaran de la agricultura y se dirigieran a los sectores industriales. El primer "Coche de arroz", IR8, se produjo en 1966 en el Instituto Internacional de Investigación del Arroz, con sede en Filipinas, en el sitio de Los Baños de la Universidad de Filipinas. IR8 se creó a través de un cruce entre una variedad indonesia llamada "Peta" y una variedad china llamada "Dee Geo Woo Gen".
Los científicos han identificado y clonado muchos genes implicados en la vía de señalización de la giberelina, incluidos GAI1 (insensible a la giberelina) y SLR1 (arroz delgado). La interrupción de la señalización de giberelina puede conducir a un crecimiento del tallo significativamente reducido que conduce a un fenotipo enano. La inversión fotosintética en el tallo se reduce drásticamente ya que las plantas más cortas son inherentemente más estables mecánicamente. Los asimilados se redireccionan a la producción de granos, amplificando en particular el efecto de los fertilizantes químicos en el rendimiento comercial. En presencia de fertilizantes nitrogenados y un manejo intensivo del cultivo, estas variedades aumentan su rendimiento dos o tres veces.
Potencial futuro
Dado que el proyecto de Desarrollo del Milenio de la ONU busca extender el desarrollo económico global a África, la "Revolución Verde" se cita como el modelo para el desarrollo económico. Con la intención de replicar el auge asiático exitoso en la productividad agronómica, grupos como el Instituto de la Tierra están investigando los sistemas agrícolas africanos, con la esperanza de aumentar la productividad. Una forma importante en que esto puede suceder es la producción de "Nuevos Arroces para África" (NERICA). Estos arroces, seleccionados para tolerar los bajos insumos y las duras condiciones de crecimiento de la agricultura africana, son producidos por el Centro Africano del Arroz y se anuncian como tecnología "de África, para África". Los NERICA han aparecido en The New York Times (10 de octubre de 2007) e International Herald Tribune(9 de octubre de 2007), anunciados como cultivos milagrosos que aumentarán drásticamente el rendimiento del arroz en África y permitirán un resurgimiento económico. La investigación en curso en China para desarrollar arroz perenne podría resultar en una mayor sostenibilidad y seguridad alimentaria.
Arroz dorado
El arroz dorado es una variedad de arroz (Oryza sativa) producido mediante ingeniería genética para biosintetizar el betacaroteno, un precursor de la vitamina A, en las partes comestibles del arroz. Su objetivo es producir un alimento fortificado para ser cultivado y consumido en áreas con escasez de vitamina A en la dieta. La deficiencia de vitamina A causa xeroftalmía, una variedad de afecciones oculares que van desde la ceguera nocturna hasta resultados clínicos más graves, como queratomalacia y cicatrices en la córnea, y ceguera permanente. También aumenta el riesgo de mortalidad por sarampión y diarrea en los niños. En 2013, la prevalencia de la deficiencia fue más alta en el África subsahariana (48 %; 25–75) y el sur de Asia (44 %; 13–79).Aunque el arroz dorado ha encontrado una oposición significativa por parte de activistas ambientales y antiglobalización, más de 100 premios Nobel en 2016 alentaron el uso de arroz dorado modificado genéticamente que puede producir hasta 23 veces más betacaroteno que el arroz dorado original.
Expresión de proteínas humanas
Ventria Bioscience ha modificado genéticamente el arroz para que exprese lactoferrina, lisozima, que son proteínas que generalmente se encuentran en la leche materna, y albúmina sérica humana. Estas proteínas tienen efectos antivirales, antibacterianos y antifúngicos.
El arroz que contiene estas proteínas añadidas se puede usar como componente en soluciones de rehidratación oral que se usan para tratar enfermedades diarreicas, acortando así su duración y reduciendo la recurrencia. Dichos suplementos también pueden ayudar a revertir la anemia.
Arroz tolerante a inundaciones
Debido a los diferentes niveles que puede alcanzar el agua en las regiones de cultivo, se han desarrollado y utilizado variedades tolerantes a las inundaciones durante mucho tiempo. Las inundaciones son un problema al que se enfrentan muchos productores de arroz, especialmente en el sur y sureste de Asia, donde las inundaciones afectan anualmente a 20 millones de hectáreas (49 millones de acres). Las variedades de arroz estándar no pueden soportar inundaciones estancadas de más de una semana, principalmente porque no permite que la planta acceda a los requisitos necesarios, como la luz solar y los intercambios de gases esenciales, lo que inevitablemente hace que las plantas no puedan recuperarse. En el pasado, esto ha provocado pérdidas masivas en los rendimientos, como en Filipinas, donde en 2006 se perdieron cosechas de arroz por valor de 65 millones de dólares debido a las inundaciones. Los cultivares desarrollados recientemente buscan mejorar la tolerancia a las inundaciones.
Arroz tolerante a la sequía
La sequía representa un estrés ambiental significativo para la producción de arroz, con 19 a 23 millones de hectáreas (47 a 57 millones de acres) de producción de arroz de secano en el sur y sureste de Asia a menudo en riesgo. En condiciones de sequía, sin agua suficiente para permitirles obtener los niveles necesarios de nutrientes del suelo, las variedades comerciales convencionales de arroz pueden verse gravemente afectadas; por ejemplo, pérdidas de rendimiento de hasta el 40 % han afectado algunas partes de la India, con pérdidas resultantes de alrededor de US $ 800 millones anuales.
El Instituto Internacional de Investigación del Arroz realiza investigaciones sobre el desarrollo de variedades de arroz tolerantes a la sequía, incluidas las variedades 5411 y Sookha dhan, que actualmente emplean los agricultores de Filipinas y Nepal, respectivamente. Además, en 2013, el Instituto Nacional de Ciencias Agrobiológicas de Japón dirigió un equipo que insertó con éxito el gen DEEPER ROOTING 1 (DRO1), de la variedad de arroz de montaña de Filipinas Kinandang Patong, en la popular variedad de arroz comercial IR64, dando lugar a un gen mucho más profundo. sistema de raíces en las plantas resultantes.Esto facilita una capacidad mejorada para que la planta de arroz obtenga los nutrientes necesarios en épocas de sequía a través del acceso a capas más profundas del suelo, una característica demostrada por ensayos en los que los rendimientos del arroz IR64 + DRO1 se redujeron en un 10 % en condiciones de sequía moderada, en comparación con 60 % para la variedad IR64 sin modificar.
Arroz tolerante a la sal
La salinidad del suelo representa una gran amenaza para la productividad de los cultivos de arroz, particularmente a lo largo de las zonas costeras bajas durante la estación seca. Por ejemplo, aproximadamente 1 millón de hectáreas (2,5 millones de acres) de las zonas costeras de Bangladesh están afectadas por suelos salinos. Estas altas concentraciones de sal pueden afectar gravemente la fisiología normal de las plantas de arroz, especialmente durante las primeras etapas de crecimiento, y como tales, los agricultores a menudo se ven obligados a abandonar estas áreas potencialmente utilizables.
Sin embargo, se ha avanzado en el desarrollo de variedades de arroz capaces de tolerar tales condiciones; el híbrido creado a partir del cruce entre la variedad de arroz comercial IR56 y la especie de arroz silvestre Oryza coarctata es un ejemplo. O. coarctata es capaz de crecer con éxito en suelos con el doble del límite de salinidad de las variedades normales, pero carece de la capacidad de producir arroz comestible. Desarrollada por el Instituto Internacional de Investigación del Arroz, la variedad híbrida puede utilizar glándulas foliares especializadas que permiten la eliminación de sal en la atmósfera. Inicialmente se produjo a partir de un embrión exitoso de 34.000 cruces entre las dos especies; luego se retrocruzó con IR56 con el objetivo de preservar los genes responsables de la tolerancia a la sal que se heredaron de O. coarctata. Se planean ensayos extensos antes de que la nueva variedad esté disponible para los agricultores aproximadamente en 2017-18.
Cuando se presente el problema de la salinidad del suelo será oportuno seleccionar variedades tolerantes a la salinidad (IRRI o recurrir al control de la salinidad del suelo).
La salinidad del suelo a menudo se mide como la conductividad eléctrica (EC) del extracto de una pasta de suelo saturada (ECe). Las unidades CE se expresan normalmente en decisiemens por metro o dS/m. El valor crítico de ECe de 5,5 dS/m en la figura, obtenido de mediciones en los campos de los agricultores, indica que el cultivo de arroz es ligeramente sensible a la sal.
Arroz respetuoso con el medio ambiente
Producir arroz en arrozales es perjudicial para el medio ambiente debido a la liberación de metano por bacterias metanogénicas. Estas bacterias viven en el suelo anaeróbico anegado y viven de los nutrientes liberados por las raíces del arroz. Los investigadores informaron recientemente en Nature que poner el gen de cebada SUSIBA2 en el arroz crea un cambio en la producción de biomasa de la raíz al brote (el tejido sobre el suelo se vuelve más grande, mientras que el tejido debajo del suelo se reduce), disminuyendo la población de metanógeno y resultando en una reducción de emisiones de metano de hasta un 97%. Además de este beneficio ambiental, la modificación también aumenta la cantidad de granos de arroz en un 43 %, lo que lo convierte en una herramienta útil para alimentar a una población mundial en crecimiento.
Meiosis y reparación del ADN
El arroz se utiliza como organismo modelo para investigar los mecanismos moleculares de la meiosis y la reparación del ADN en plantas superiores. La meiosis es una etapa clave del ciclo sexual en la que las células diploides en el óvulo (estructura femenina) y la antera (estructura masculina) producen células haploides que se desarrollan más en gametofitos y gametos. Hasta el momento, se han caracterizado 28 genes meióticos del arroz. Los estudios del gen del arroz OsRAD51C demostraron que este gen es necesario para la reparación del ADN por recombinación homóloga, en particular la reparación precisa de las roturas de doble cadena del ADN durante la meiosis. Se descubrió que el gen de arroz OsDMC1 era esencial para el emparejamiento de cromosomas homólogos durante la meiosis, y se descubrió que el gen de arroz OsMRE11 era necesario tanto para la sinapsis de cromosomas homólogos como para la reparación de roturas de doble cadena durante la meiosis.
Funciones culturales del arroz
El arroz juega un papel importante en ciertas religiones y creencias populares. En muchas culturas, los familiares esparcirán arroz durante o hacia el final de una ceremonia de boda frente a los novios.
El ritual del arroz machacado se lleva a cabo durante las bodas en Nepal. La novia le da un plato lleno de arroz machacado al novio después de que él se lo pida cortésmente.
En Filipinas, el vino de arroz, popularmente conocido como tapuy, se usa para ocasiones importantes como bodas, ceremonias de recolección de arroz y otras celebraciones.
Dewi Sri es la diosa del arroz tradicional de los javaneses, sundaneses y balineses en Indonesia. La mayoría de los rituales que involucran a Dewi Sri están asociados con el origen mítico atribuido a la planta de arroz, el alimento básico de la región. En Tailandia, una deidad del arroz similar se conoce como Phosop; ella es una deidad más relacionada con el folclore local antiguo que una diosa de una religión estructurada y dominante. La misma deidad femenina del arroz se conoce como Po Ino Nogar en Camboya y como Nang Khosop en Laos. Se realizan ofrendas rituales durante las diferentes etapas de la producción del arroz para propiciar a la Diosa del Arroz en las culturas correspondientes.
Un estudio de 2014 de las comunidades chinas han encontró que una historia de cultivo de arroz hace que las culturas sean psicológicamente más interdependientes, mientras que una historia de cultivo de trigo hace que las culturas sean más independientes.
En ciertos países asiáticos se lleva a cabo una Ceremonia Real de Arado para marcar el comienzo de la temporada de siembra del arroz. Todavía se honra en los reinos de Camboya y Tailandia. La tradición de 2600 años, iniciada por Śuddhodana en Kapilavastu, se revivió en la República de Nepal en 2017 después de un lapso de unos años.
El rey tailandés Vajiralongkorn lanzó cinco variedades particulares de arroz para celebrar su coronación.
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