Cártamo

El cártamo, alazor o Carthamus tinctorius, es una planta anual muy ramificada, herbácea, parecida al cardo, de la familia Asteraceae. Se cultiva comercialmente por el aceite vegetal extraído de las semillas y fue utilizado por las primeras colonias españolas a lo largo del Río Grande como sustituto del azafrán. Las plantas miden de 30 a 150 cm (12 a 59 pulgadas) de altura con cabezas de flores globulares que tienen flores amarillas, anaranjadas o rojas. Cada rama suele tener de una a cinco cabezas de flores que contienen de 15 a 20 semillas por cabeza. El cártamo es originario de ambientes áridos con lluvias estacionales. Crece una raíz pivotante profunda que le permite prosperar en tales entornos.

Biología

Morfología vegetal

El cártamo es una hierba anual de crecimiento rápido, erecta, que crece en invierno/primavera, que se asemeja a un cardo. A partir de una roseta de hojas emerge un tallo central ramificado (también conocido como tallo terminal), cuando la duración del día y la temperatura aumentan. El brote principal alcanza alturas de 30 a 150 cm (12 a 59 pulgadas). La planta también desarrolla una raíz pivotante fuerte, que crece a una profundidad de 2 m (6 pies 7 pulgadas). Se desarrollan las primeras ramas laterales, una vez que el tallo principal mide entre 20 y 40 cm (7,9 y 15,7 pulgadas) de alto. Estas ramas laterales pueden volver a ramificarse para producir ramas secundarias y terciarias. La variedad elegida, así como las condiciones de crecimiento, influyen en la extensión de la ramificación.

Las hojas alargadas y dentadas alcanzan una longitud de 10 a 15 cm (3,9 a 5,9 pulgadas) y un ancho de 2,5 a 5 cm (0,98 a 1,97 pulgadas) y descienden por el tallo. Las hojas superiores que forman las brácteas suelen ser cortas, rígidas y ovadas, terminando en una espina.Los capullos nacen en los extremos de las ramas, y cada inflorescencia compuesta (capitulum) contiene de 20 a 180 flores individuales. Según la variedad, el manejo del cultivo y las condiciones de crecimiento, cada planta puede desarrollar de 3 a 50 o más cabezas de flores de 1,25 a 4 cm (0,49 a 1,57 pulgadas) de diámetro. La floración comienza con inflorescencias terminales (tallo central), seguidas secuencialmente por inflorescencias de ramas primarias, secundarias y, a veces, terciarias. Los floretes individuales suelen florecer durante 3 o 4 días. Las variedades comerciales son en gran parte autopolinizadas. Las flores son comúnmente amarillas, naranjas y rojas, pero existen formas de color blanco y crema.El ovario epígino dicarpelado forma el óvulo. La planta de cártamo luego produce aquenios. Cada cabeza de flor contiene comúnmente de 15 a 50 semillas; sin embargo, el número puede exceder 100. El contenido de la cáscara de las semillas varía entre 30 y 60 %, el contenido de aceite de las semillas varía entre 20 y 40 %.

Desarrollo de plantas

El cártamo generalmente emerge de 1 a 3 semanas después de la siembra y crece más lentamente a bajas temperaturas. La germinación del cártamo es epígea. Las primeras hojas verdaderas que emergen forman una roseta. Esta etapa ocurre en invierno con luz diurna corta y temperatura fría, ya que el cártamo puede tolerar heladas de hasta -7 ° C (19 ° F) durante la etapa de roseta.

Cuando la temperatura y la duración del día comienzan a aumentar, el tallo central comienza a alargarse y ramificarse, creciendo más rápidamente. La siembra temprana permite más tiempo para desarrollar una roseta grande y una ramificación más extensa, lo que da como resultado un mayor rendimiento.

La floración está influenciada principalmente por la duración del día. El período desde el final de la floración hasta la madurez suele ser de 4 semanas. El período total desde la siembra hasta la madurez de la cosecha varía según la variedad, la ubicación, el tiempo de siembra y las condiciones de cultivo; para las siembras de junio o julio, puede ser de 26 a 31 semanas.

Tanto las formas silvestres como las cultivadas tienen un conjunto diploide de 2n = 24 cromosomas. Los cruces con Carthamus palaestinus, Carthamus oxyacanthus y Carthamus persicus pueden producir descendencia fértil.

Historia

El cártamo es uno de los cultivos más antiguos de la humanidad. Se cultivó por primera vez en Mesopotamia, con restos arqueológicos que posiblemente datan del 2500 a.

El análisis químico de los textiles egipcios antiguos que datan de la Dinastía XII (1991-1802 a. C.) identificó tintes hechos de cártamo, y se encontraron guirnaldas hechas de cártamo en la tumba del faraón Tutankamón. John Chadwick informa que el nombre griego del cártamo (kārthamos, κάρθαμος) aparece muchas veces en las tablillas de Lineal B, que se distinguen en dos clases: un cártamo blanco (ka-na-ko re-u-ka, knākos leukā, κνάκος λευκά), que se midió, y rojo (ka-na-ko e-ru-ta-ra, knākos eruthrā, κνάκος ερυθρά) que se pesó. "La explicación es que hay dos partes de la planta que se pueden usar: las semillas pálidas y las flores rojas".

Las primeras colonias españolas a lo largo del Río Grande en Nuevo México usaban cártamo como sustituto del azafrán en las recetas tradicionales. Una variedad tradicional originaria de Corrales, Nuevo México, llamada "Corrales Azafran", todavía se cultiva y se usa como sustituto del azafrán en la cocina de Nuevo México.

Cultivo

Climatizado

El cártamo prefiere temperaturas altas y crece mejor entre 28 y 35 °C (82 y 95 °F). Tolera 40 °C (104 °F), pero también hay algunas variedades que crecen a temperaturas muy bajas. El cártamo se cultiva en diferentes estaciones: como cultivo de invierno en el centro sur de la India, como cultivo de principios de verano en California y como cultivo de mediados de verano en las Grandes Llanuras del Norte de los Estados Unidos. La duración mínima de la temporada de crecimiento es de 120 y 200 días para los cultivares de verano e invierno, respectivamente. El rendimiento de la planta depende en gran medida de las diferentes fechas de siembra en términos de temperatura y duración del día. Las variedades duras de invierno solo forman una roseta a fines del otoño y se alargan en la primavera.En las primeras etapas, el cártamo tolera la humedad, pero después de la etapa de brote, aumenta el peligro de una infestación por Botrytis.

El cártamo es tolerante a la sequía. La raíz principal hace que la humedad de las capas profundas del suelo esté disponible. Además, esta tolerancia también puede explicarse por la mayor eficiencia en el uso del agua en comparación con otros cultivos oleaginosos como la linaza y la mostaza. Poco antes y durante la floración máxima, los requisitos de agua son los más altos. Además de la tolerancia a la sequía, todas las partes de la planta son sensibles a la humedad en términos de enfermedades. En el caso de un suministro excesivo de agua, es susceptible a la pudrición de la raíz. Por tanto, muchas variedades no son adecuadas en agricultura de regadío especialmente en suelos con peligro de encharcamiento.

El cártamo tolera mejor el viento y el granizo que los cereales. Se mantiene erecto y puede retener las semillas en la cabeza.

Suelo

El cártamo prefiere suelos bien drenados, neutros, fértiles y profundos. Puede adaptarse bien al pH del suelo (pH 5-8) y tolera la salinidad. El cártamo se puede cultivar bien en diferentes tipos de suelo, con el suministro de agua como su principal factor determinante para la idoneidad, según el clima y el riego, y los diferentes regímenes hídricos resultantes de los diferentes tipos de suelo. Por lo tanto, no es adecuado el cultivo en suelos poco profundos y especialmente en suelos con peligro de encharcamiento. El enraizamiento profundo promueve el movimiento del agua y el aire y mejora la calidad del suelo para cultivos posteriores en una rotación.

Los requisitos de nutrientes se pueden comparar con los del trigo y la cebada, excepto que la enmienda de nitrógeno debe aumentarse en un 20 %. Por lo tanto, los suelos con un aporte adecuado de nitrógeno son favorables.

Práctica agrícola

Rotación de cultivos y siembra.

El cártamo se cultiva con frecuencia en rotación de cultivos con granos pequeños, barbecho y leguminosas anuales. Debe evitarse la rotación estrecha con cultivos susceptibles a Sclerotinia sclerotiorum (p. ej., girasol, canola, planta de mostaza y guisante). Se recomienda una rotación de cuatro años para reducir la presión de la enfermedad.

Las semillas se deben sembrar en primavera tan pronto como se superen los 4,5 °C (40,1 °F) de temperatura del suelo, para aprovechar toda la temporada de crecimiento. Si los gusanos de alambre fueron un problema en el campo en temporadas anteriores, se recomienda un tratamiento de semillas respectivo. Una profundidad de plantación de entre 2,5 y 3,5 cm (0,98 y 1,38 pulgadas) es óptima. La siembra poco profunda promueve una emergencia uniforme que da como resultado un mejor soporte.

Las recomendaciones de tasa de siembra son alrededor de 17 a 33,5 kg/ha (15,2 a 29,9 lb/acre) de semilla viva. Cuando las tasas de siembra más bajas promueven la ramificación, un período de floración más largo y una madurez más tardía y tasas más altas promueven rodales más densos con una mayor incidencia de enfermedades. Se necesita suficiente humedad para la germinación. Por lo general, el espacio entre hileras entre 15 y 25 cm (5,9 y 9,8 pulgadas) se elige utilizando configuraciones de perforación similares a las recomendadas para la cebada.

Administración

La recomendación de N total es de 90 kg/ha (80 lb/acre). Esto debe incluir créditos basados ​​en cultivos anteriores y N disponible en el suelo. Para este último, se deben tener en cuenta los nutrientes ubicados más profundos, ya que el cártamo enraizará más profundamente que los granos pequeños y, por lo tanto, accederá a los nutrientes que no están disponibles para ellos. El cártamo que crece en suelos bajos en fósforo necesita ser fertilizado. Se pueden aplicar con perforación hasta 39 kg/ha (35 lb/acre) de fosfato de manera segura.

Un programa de control de malezas es esencial cuando se cultiva cártamo, ya que es un mal competidor de las malezas durante la etapa de roseta. No se recomienda el cultivo en campos con una fuerte infestación de malezas perennes.

Cosecha

El cártamo está maduro cuando la mayoría de las hojas se han vuelto marrones aproximadamente 30 días después de la floración. Las semillas deben caer de la cabeza cuando se frotan. La lluvia y la alta humedad después de la madurez pueden hacer que las semillas broten en la cabeza.

La cosecha generalmente se realiza con una cosechadora de granos pequeños. La humedad en las semillas no debe exceder el 8% para permitir un almacenamiento seguro a largo plazo. El secado se puede hacer de forma similar al girasol. Las temperaturas no deben exceder los 43 °C (109 °F) para evitar daños a la semilla y garantizar la calidad.

Plagas

• Barrenador de la vaina/barrenador de la cápsula: Helicoverpa armigera
• Oruga de cártamo: Perigaea capensis
• Pulgón del cártamo: Uroleucon carthami
• Mosca de la cápsula/mosca del capullo de cártamo: Acanthiophilus helianthi

Enfermedades

Alternia spp. es una de las enfermedades más prevalentes que causa pérdidas de hasta el 50% en la India. En una prueba de campo en Suiza, Botrytis cinerea fue la enfermedad más prevalente.

Enfermedad	Causa	Síntomas	Control
enfermedades bacterianas
Tizón bacteriano	Pseudomonas sirinagae	Lesiones oscuras empapadas de agua en tallos, pecíolos y hojas. Manchas necróticas de color marrón rojizo en las hojas. Las plantas gravemente infectadas mueren.	No se reportó ningún control.
Pudrición blanda del tallo	Erwinia carotovora	Marchitez. Los tallos tienen una podredumbre interna blanda.	No se reportó ningún control.
Enfermedades fúngicas
Mancha foliar por Alternia	Alternaria carthami	Las semillas pueden pudrirse o las plántulas pueden humedecerse. Manchas marrones en las cotildedonas. Si el tallo está infectado, la planta se derrumba.	Semillas libres de enfermedades, tratamiento fungicida de las semillas, cultivar resistente, tratamiento de las semillas con agua caliente.
Pudrición de la cabeza por botrytis	botrytis cinérea	Las cabezas de las semillas cambian de color de un verde oscuro a un verde claro seguido de un dorado completo. Las partes florales infectadas se cubrirán con un moho gris.	No se reportó ningún control.
Mancha foliar por cercospora	Cercospora carthami	En cualquier etapa de crecimiento. Comúnmente manchas redondas en las hojas inferiores.	No es necesario ningún control.
Pudrición del tallo por Colletrichum	Colletrichum orbiculare	Lesiones marrones, que pueden volverse necróticas, ocurriendo en la base de los tallos. La planta puede morir.	No es necesario ningún control.
Marchitez por fusarium	Fusarium oxysporum	Hojas amarillentas en un lado de la planta comenzando en las hojas inferiores seguidas de marchitamiento. Las plantas jóvenes pueden morir.	No plantar semillas de plantas afectadas, tratamiento fungicida de semillas, rotación, cultivar resistente
Pudrición de la raíz por Phytophtora	Phytophtora cryptogea, P. drechsleri, P. cactorum	En cualquier etapa de crecimiento. Los tallos inferiores de las plántulas colapsan. En las plantas más viejas, las hojas se vuelven de color verde claro o amarillo, luego se vuelven salvajes y mueren.	Cultivar resistente, proporcionar un buen drenaje, evitar el encharcamiento de agua
moho polvoriento	Erysiphe cichoracearum	Masa polvorienta gris de conidios en la superficie de las hojas	No se reportó ningún control.
Pudrición de la raíz por Pythium	Pythium spp.	El hipocótilo y el primer entrenudo se humedecen y se ablandan con una decoloración de color marrón claro. La planta posterior se derrumba	Tratamiento fungicida de semillas, evitar el riego.
Mancha foliar ramularia	Ramularia carthani	Manchas redondas y regulares en ambos lados de las hojas. El rendimiento y la calidad de la semilla se ven afectados.	Rotación
Tizón por rizocotina	Rhizocotina solani	Lesiones corticales oscuras en el tallo de la plántula. En estadios avanzados, las lesiones de la enfermedad se extienden hasta el tallo. Se reduce el desarrollo de raíces.	Cultivar resistente
Óxido	Puccinia carthami	Puede ocurrir en la fase de plántula o en la fase de follaje.	Tratamiento fungicida de semillas, rotación, arado bajo residuos, cultivar resistente
Pudrición del tallo por esclerotinia	Esclerotinia esclerotiorum	Las hojas se vuelven amarillas, se marchitan, se vuelven marrones y se marchitan. Crecimiento algodonoso blanco en el tallo. También puede afectar a la cabeza. La planta puede morir.	No siembre cártamo con otras plantas susceptibles a S. sclerotiorum.
Marchitez por verticillum	Marchitez por verticillum	En cualquier etapa de crecimiento. Las hojas se vuelven de un verde más oscuro que las de las plantas sanas. En plantas más viejas, primero en las hojas inferiores. Crecimiento foliar unilateral. Áreas cloróticas en las hojas.	Normalmente enfermedad menor. No rote con algodón, maní y otros cultivos susceptibles.
Enfermedades por micoplasmas
Filodia de cártamo	Micoplasma de la filodia del cártamo	Brotación axilar anormal.	Keep safflower fields free of the weed Carthamus tenuis L. because the leafhopper (vector) breeds in this weed
Viral diseases
Chilli mosaic	Chilli mosaic virus CMV	Light and dark green patches are scattered over leaves	No control reported.
Cucumber mosaic		Light and dark green mosaic pattern primarily on upper leaves	No control reported.
Severe mosaic	Turnip mosaic virus (TuMV)	Stunted plants with reduced leaf and seed head size. Seed ovules rot.	No control reported.
Tobacco mosaic	Tobacco mosaic virus (TMV)	Blotchy light and dark green mosaic patterns on leaves.	No control reported.

Production

In 2020, global production of safflower seeds was 653,030 tonnes, led by Kazakhstan with 35% of the world total (table). Other significant producers were Russia and Mexico, with 28% of world production combined.

Country	Seeds in tonnes
Kazakhstan	226,739
Russia	96,636
Mexico	86,793
United States	67,040
India	44,000
Total	653,030

Uses

Traditionally, the crop was grown for its seeds, and used for coloring and flavoring foods, in medicines, and making red (carthamin) and yellow dyes, especially before cheaper aniline dyes became available.

Edible oil

For the last fifty years or so, the plant has been cultivated mainly for the vegetable oil extracted from its seeds. Safflower seed oil is flavorless and colorless. It is used mainly in cosmetics and as a cooking oil, in salad dressing, and for the production of margarine. INCI nomenclature is Carthamus tinctorius.

There are two types of safflower that produce different kinds of oil: one high in monounsaturated fatty acid (oleic acid) and the other high in polyunsaturated fatty acid (linoleic acid). Currently the predominant edible oil market is for the former, which is lower in saturated fats than olive oil. The latter is used in painting in the place of linseed oil, particularly with white paints, as it does not have the yellow tint which linseed oil possesses.

In one review of small clinical trials, safflower oil consumption reduced blood low-density lipoprotein levels – a risk factor for cardiovascular diseases – more than those seen from butter or lard consumption.

		Min	Max
Saturated fatty acids	Myristic C14:0	0	0.5
Palmitic C16:0	4	8.6
Stearic C18:0	1.7	2.6
Monounsaturated fatty acids	Oleic C18:1	8.1	18.4
Eicosenoic C20:1	0	0.2
Polyunsaturated fatty acids	Linoleic C18:2	71.6	83.7
Arachidonic C20:4	0	0.4
Linolenic C18:3	0	0.1

		%
Saturated fatty acids	Palmitic C16:0	~5
Stearic C18:0	~2
Monounsaturated fatty acids	Oleic C18:1	~78
Polyunsaturated fatty acids	Linoleic C18:2	~13

Flowers for human consumption

Safflower flowers are occasionally used in cooking as a cheaper substitute for saffron, sometimes referred to as "bastard saffron".

The dried safflower petals are also used as a herbal tea variety.

Dye from flowers

Safflower petals contain one red and two yellow dyes. In coloring textiles, dried safflower flowers are used as a natural dye source for the orange-red pigment carthamin. Carthamin is also known, in the dye industry, as Carthamus Red or Natural Red 26. Yellow dye from safflower is known as Carthamus yellow or Natural Yellow 5. One of the yellow pigments is fugitive and will wash away in cold water. The dye is suitable for cotton, which takes up the red dye, and silk, which takes up the yellow and red color yielding orange. No mordant is required.

In Japan, dyers have long utilised a technique of producing a bright red to orange-red dye (known as carthamin) from the dried florets of safflower (Carthamus tinctorius). Darker shades are achieved by repeating the dyeing process several times, having the fabric dry, and redyed. Due to the expensive nature of the dye, safflower dye was sometimes diluted with other dyestuffs, such as turmeric and sappan.

Biodegradable oil

In Australia in 2005, CSIRO and Grains Research and Development Corporation launched the Crop Biofactories initiative to produce 93% oleic oil for use as a biodegradable oil for lubricants, hydraulic fluids, and transformer oils, and as a feedstock for biopolymers and surfactants.