Legumbre

Una leguminosa es una planta de la familia Fabaceae (o Leguminosae), o el fruto o semilla de tal planta. Cuando se usa como grano seco, la semilla también se llama legumbre. Las leguminosas se cultivan en la agricultura, principalmente para consumo humano, para forraje y ensilado de ganado, y como abono verde para mejorar el suelo. Las legumbres conocidas incluyen frijoles, soya, guisantes, garbanzos, maní, lentejas, altramuces, mezquite, algarroba, tamarindo, alfalfa y trébol. Las legumbres producen un tipo de fruta botánicamente único: una fruta seca simple que se desarrolla a partir de un carpelo simple y generalmente tiene dehiscencia (se abre a lo largo de una costura) en dos lados.

Las leguminosas son notables porque la mayoría de ellas tienen bacterias fijadoras de nitrógeno simbióticas en estructuras llamadas nódulos de raíz. Por esa razón, juegan un papel clave en la rotación de cultivos.

Terminología

El término legumbre, tal como lo utiliza la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), se reserva para los cultivos de leguminosas cosechados únicamente para la semilla seca. Esto excluye las judías verdes y los guisantes verdes, que se consideran cultivos de hortalizas. También se excluyen las semillas que se cultivan principalmente para la extracción de aceite (oleaginosas como la soja y el maní) y las semillas que se utilizan exclusivamente para la siembra de forraje (tréboles, alfalfa). Sin embargo, en el uso común, estas distinciones no siempre se hacen claramente, y muchas de las variedades utilizadas para legumbres secas también se utilizan para vegetales verdes, con sus frijoles en vaina cuando son jóvenes.

Algunas Fabaceae, como Scotch Broom y otras Genisteae, son leguminosas, pero los agricultores generalmente no las llaman legumbres, y tienden a restringir ese término a los cultivos alimentarios.

Historia

Los arqueólogos han descubierto rastros de producción de legumbres alrededor del río Ravi (Punjab), el asiento de la civilización del valle del Indo, que datan de c. 3300 a. Mientras tanto, también se han encontrado evidencias del cultivo de lentejas en pirámides egipcias y recetas cuneiformes. Se han descubierto semillas de guisantes secos en un pueblo suizo que se cree que datan de la Edad de Piedra. La evidencia arqueológica sugiere que estos guisantes deben haberse cultivado en las regiones del Mediterráneo oriental y Mesopotamia hace al menos 5.000 años y en Gran Bretaña ya en el siglo XI. La soja se domesticó por primera vez hace unos 5.000 años en China a partir de un descendiente de la vid silvestre Glycine soja.

En los Estados Unidos, la soja domesticada fue introducida en 1770 por Benjamin Franklin después de que envió semillas a Filadelfia desde Francia. Henry Ford, vegetariano, fue la primera persona en utilizar la soja con fines industriales a gran escala. Concentrándose en su empresa, de 1932 a 1933 invirtió más de 1 millón de dólares en investigaciones sobre la soja. Antes de la Segunda Guerra Mundial, el 40 % del aceite de cocina se importaba a EE. UU. Cuando llegó la guerra, las rutas de suministro se interrumpieron, lo que fomentó el cultivo de soja en los EE. UU. Debido a los años de investigación realizados por Henry Ford, nació la industria nacional del aceite de soja. Entre 1970 y 1976, la producción de soja aumentó aproximadamente un 30%. El rendimiento de aceite de la soja a granel promedia alrededor del 18%. Su uso moderno va desde la margarina, los aceites para ensaladas, la manteca vegetal y el aceite de cocina mencionado anteriormente.

Usos

Las leguminosas cultivadas pueden pertenecer a muchas clases agrícolas, incluidas especies forrajeras, de cereales, florales, farmacéuticas/industriales, de barbecho/abonos verdes y madereras. La mayoría de las especies cultivadas comercialmente cumplen dos o más roles simultáneamente, dependiendo de su grado de madurez al momento de la cosecha.

Consumo humano

Las leguminosas de grano se cultivan por sus semillas, que se utilizan para el consumo humano y animal o para la producción de aceites para usos industriales. Las legumbres de grano incluyen frijoles, lentejas, altramuces, guisantes y maní.

Las legumbres se utilizan como ingrediente clave en la carne vegana y los sustitutos lácteos. Están aumentando su uso como fuente de proteínas de origen vegetal en el mercado mundial. Los productos que contienen legumbres crecieron un 39 % en Europa entre 2013 y 2017.

Valor nutricional

Las legumbres son una fuente importante de proteínas, fibra dietética, carbohidratos y minerales dietéticos; por ejemplo, una porción de 100 gramos de garbanzos cocidos contiene el 18 % del valor diario (VD) de proteína, el 30 % del valor diario de fibra dietética, el 43 % del valor diario de folato y el 52 % del valor diario de manganeso.

Las legumbres también son una excelente fuente de almidón resistente que las bacterias del intestino grueso descomponen para producir ácidos grasos de cadena corta (como el butirato) que las células intestinales utilizan para obtener energía alimentaria.

Forraje

Las leguminosas forrajeras son de dos tipos amplios. Algunos, como la alfalfa, el trébol, la arveja (Vicia), el stylo (Stylosanthes) o el Arachis, se siembran en pastizales y son pastoreados por el ganado. Otras leguminosas forrajeras, como Leucaena o Albizia, son especies de árboles o arbustos leñosos que el ganado descompone o que los humanos cortan regularmente para proporcionar alimento al ganado. Los alimentos a base de leguminosas mejoran el rendimiento animal en comparación con una dieta de gramíneas perennes. Los factores a los que se atribuye esto son un mayor consumo, una digestión más rápida y una mayor tasa de conversión alimenticia.

El tipo de cultivo o crianza de animales dependerá del sistema agrícola, ya sea vegetales, tubérculos, granos, ganado, etc. ganado, las hojas y la corteza a menudo son consumidas por el ganado. El abono verde también se puede cultivar entre períodos cuando se cosechan cultivos de importancia económica antes de sembrar los siguientes cultivos.

Otros usos

Las especies de leguminosas cultivadas por sus flores incluyen altramuces, que se cultivan comercialmente por sus flores, además de ser populares en los jardines de todo el mundo. Las leguminosas cultivadas industrialmente incluyen las especies Indigofera y Acacia, que se cultivan para la producción de colorantes y goma natural, respectivamente. Las especies de leguminosas de barbecho o abono verde se cultivan para volver a incorporarlas al suelo con el fin de explotar los altos niveles de nitrógeno atmosférico capturado que se encuentran en las raíces de la mayoría de las leguminosas. Numerosas leguminosas cultivadas para este propósito incluyen las especies Leucaena, Cyamopsis y Sesbania. Varias especies de leguminosas se cultivan para la producción de madera en todo el mundo, incluidas numerosas especies de Acacia yCastanospermum australe.

Algunos árboles de leguminosas, como la langosta de miel (Gleditsia), se pueden utilizar en agrosilvicultura. Otros, como la acacia negra (Robinia pseudoacacia), el cafeto de Kentucky (Gymnocladus dioicus), el laburno y la enredadera leñosa Wisteria, tienen elementos venenosos.

Clasificación

La FAO reconoce 11 legumbres primarias. La FAO señala que el término "legumbres" se limita a las leguminosas cosechadas únicamente para grano seco, por lo que se excluyen las leguminosas que se cosechan verdes para la alimentación (guisantes, judías verdes, etc.) que se clasifican como cultivos vegetales. También se excluyen aquellas leguminosas utilizadas principalmente para la extracción de aceite (p. ej., soja y maní) o utilizadas exclusivamente para fines de siembra (p. ej., semillas de trébol y alfalfa).

1. Frijoles secos (código FAOSTAT 0176, Phaseolus spp., incluidas varias especies ahora en Vigna)
   • Frijol, frijol blanco, frijol pinto, frijol tortuga negra, frijol blanco (Phaseolus vulgaris)
   • Frijol lima, frijol mantecoso (Phaseolus lunatus)
   • Frijol adzuki, frijol azuki (Vigna angularis)
   • Frijol mungo, gramo dorado, gramo verde (Vigna radiata)
   • Gramo negro, urad (Vigna mungo)
   • Frijol escarlata (Phaseolus coccineus)
   • Frijol de arroz (Vigna umbellata)
   • Frijol polilla (Vigna aconitifolia)
   • Frijol Tepary (Phaseolus acutifolius)
2. Habas secas (código 0181, Vicia faba)
   • Frijol caballo (Vicia faba equina)
   • Haba (Vicia faba)
   • Frijol (Vicia faba)
3. Guisantes secos (código 0187, Pisum spp.)
   • Guisante de jardín (Pisum sativum var. sativum)
   • Guisante proteico (Pisum sativum var. arvense)
4. Garbanzo, garbanzo, gramo de Bengala (código 0191, Cicer arietinum)
5. Caupí seco, frijol carita, frijol carilla (código 0195, Vigna unguiculata)
6. Gandules, Arhar/Toor, guisantes cajan, frijol Congo, gandules (código 0197, Cajanus cajan)
7. Lenteja (código 0201, Lens culinaris)
8. Maní Bambara, guisante de tierra (código 0203, Vigna subterranea)
9. Vicia, veza común (código 0205, Vicia sativa)
10. Altramuces (código 0210, Lupinus spp.)
11. Pulsos NES (código 0211), Pulsos menores, incluyendo:
    • Lablab, frijol jacinto (Lablab purpureus)
    • Frijol canavalia (Canavalia ensiformis), frijol espada (Canavalia gladiata)
    • Frijol alado (Psophocarpus tetragonolobus)
    • Frijol terciopelo, vaca (Mucuna pruriens var. utilis)
    • Frijol de ñame (Pachyrhizus erosus)

Polinización

Las leguminosas pueden ser autopolinizadas o polinizadas cruzadas.

Algunas leguminosas tropicales que se autopolinizan estrechamente son: Macroptilium atropurpureum 'Siratro', Macroptilium lathyroides, Centrosema pubescens, Neonotonia wightii y Lotononis bainesii. Sin embargo, el Stylosanthes humilis autógamo anual demostró lo contrario al adaptarse en respuesta a las condiciones cambiantes durante un experimento, y se encontró que estaba compuesto por varios genotipos que mostraban heterogeneidad.

Dos leguminosas utilizadas para pastos con polinización cruzada son Desmodium intortum y Desmodium uncinatum. Cuando se abre la flor, este es el único momento en que tendrá lugar la fertilización. Las características de estas dos especies varían en morfología y robustez.

Fijación de nitrogeno

Muchas leguminosas contienen bacterias simbióticas llamadas Rhizobia dentro de los nódulos de raíces de sus sistemas de raíces (las plantas que pertenecen al género Styphnolobium son una excepción a esta regla). Estas bacterias tienen la habilidad especial de fijar el nitrógeno del nitrógeno molecular atmosférico (N ₂) en amoníaco (NH ₃). La reacción química es:N2 ₊ 8H + 8e → _2NH3 + _H2

Luego, el amoníaco se convierte en otra forma, amonio (NH₄), utilizable por (algunas) plantas mediante la siguiente reacción:NH ₃ + H → NH₄

Este arreglo significa que los nódulos de la raíz son fuentes de nitrógeno para las leguminosas, haciéndolas relativamente ricas en proteínas vegetales. Todas las proteínas contienen aminoácidos nitrogenados. Por lo tanto, el nitrógeno es un ingrediente necesario en la producción de proteínas. Por lo tanto, las legumbres se encuentran entre las mejores fuentes de proteína vegetal.

Cuando una planta de leguminosas muere en el campo, por ejemplo, después de la cosecha, todo el nitrógeno restante, incorporado en los aminoácidos dentro de las partes restantes de la planta, se libera nuevamente al suelo. En el suelo, los aminoácidos se convierten en nitrato (NO₃), poniendo el nitrógeno a disposición de otras plantas, sirviendo así como fertilizante para futuros cultivos.

En muchas prácticas agrícolas tradicionales y orgánicas, la rotación de cultivos con leguminosas es común. Al alternar entre leguminosas y no leguminosas, a veces sembrando no leguminosas dos veces seguidas y luego una leguminosa, el campo suele recibir una cantidad suficiente de compuestos nitrogenados para producir un buen resultado, incluso cuando el cultivo es no leguminoso. Las legumbres a veces se denominan "abono verde".

Sri Lanka desarrolló la práctica agrícola conocida como cultivo intercalado de coco y soja. Las leguminosas de grano se cultivan en cocoteros (Cocos nuficera) de dos maneras: cultivos intercalados o como cultivo comercial. Estos se cultivan principalmente por su proteína, aceite vegetal y capacidad para mantener la fertilidad del suelo. Sin embargo, el cultivo continuo después de 3 a 4 años reduce significativamente los rendimientos de grano.

Distribución y producción

Las leguminosas están ampliamente distribuidas como la tercera familia de plantas terrestres más grande en términos de número de especies, solo detrás de Orchidaceae y Asteraceae, con alrededor de 751 géneros y unas 19,000 especies conocidas, que constituyen alrededor del siete por ciento de las especies de plantas con flores.

Almacenamiento

La viabilidad de la semilla disminuye con un tiempo de almacenamiento prolongado. Los estudios realizados en veza, habas y guisantes muestran que duran alrededor de 5 años en almacenamiento. Los factores ambientales que son importantes para influir en la germinación son la humedad relativa y la temperatura. Se aplican dos reglas al contenido de humedad entre el 5 y el 14 por ciento: la vida de la semilla durará más si la temperatura de almacenamiento se reduce en 5 grados centígrados. En segundo lugar, el contenido de humedad de almacenamiento disminuirá si la temperatura se reduce en 1 grado Celsius.

Plagas y enfermedades

Una plaga común de las leguminosas de grano que se observa en Asia tropical y subtropical, África, Australia y Oceanía son las moscas minúsculas que pertenecen a la familia Agromyzidae, denominadas "moscas del frijol". Son considerados los más destructivos. El rango de huéspedes de estas moscas es muy amplio entre las leguminosas cultivadas. La infestación de plantas comienza desde la germinación hasta la cosecha, y pueden destruir una cosecha completa en una etapa temprana. Los pulgones del frijol negro son una plaga grave para las habas y otros frijoles. Los huéspedes comunes de esta plaga son el cardo, el cardo y la dársena. El gorgojo del guisante y el gorgojo del frijol dañan los márgenes de las hojas dejando muescas semicirculares características. Los nematodos del tallo están muy extendidos, pero se encontrarán con mayor frecuencia en áreas donde se cultivan plantas hospedantes.

Las enfermedades comunes de las leguminosas incluyen la antracnosis, causada por Colletotrichum trifolii; mancha foliar común causada por Pseudomonas syringae pv. jeringas; verruga de la corona causada por Physoderma alfalfae; mildiú velloso causado por Peronospora trifoliorum; pudrición de la raíz por fusarium causada por Fusarium spp.; roya causada por Uromyces striatus; pudrición esclerotina de la corona y del tallo causada por Sclerotinia trifoliorum; tizón del sur causado por Sclerotium rolfsii; pudrición de la raíz por Pythium (pardeamiento) causada por Pythium spp.; marchitamiento por fusarium causado por Fusarium oxysporum; nudo de la raíz causado por Meloidogyne hapla. Todos estos se clasifican como problemas bióticos.

Los problemas abióticos incluyen deficiencias de nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio, cobre, magnesio, manganeso, boro, zinc), contaminantes (aire, agua, suelo, daño por pesticidas, quema de fertilizantes), concentración tóxica de minerales y condiciones de crecimiento desfavorables.

Año Internacional de las Legumbres

El Año Internacional de las Legumbres 2016 (IYP 2016) fue declarado por el 68º período de sesiones de la Asamblea General de las Naciones Unidas. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación fue nominada para facilitar la implementación del IYP 2016 en colaboración con gobiernos, organizaciones relevantes, organizaciones no gubernamentales y otras partes interesadas relevantes. Su objetivo era aumentar la conciencia pública sobre los beneficios nutricionales de las legumbres como parte de la producción sostenible de alimentos destinada a la seguridad alimentaria y la nutrición. IYP 2016 creó una oportunidad para fomentar las conexiones a lo largo de la cadena alimentaria que utilizarían mejor las proteínas a base de legumbres, aumentarían la producción mundial de legumbres, utilizarían mejor la rotación de cultivos y abordarían los desafíos en el comercio mundial de legumbres.