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caupí

El caupí ( Vigna unguiculata ) es una leguminosa herbácea anual del género Vigna . Su tolerancia al suelo arenoso y a la escasez de precipitaciones lo han convertido en un cultivo importante en las regiones semiáridas de África y Asia . Requiere muy pocos insumos, ya que los nódulos de las raíces de la planta son capaces de fijar nitrógeno atmosférico , lo que la convierte en un cultivo valioso para los agricultores de escasos recursos y muy adecuado para el cultivo intercalado con otros cultivos. Toda la planta se utiliza como forraje para los animales, y su uso como alimento para el ganado probablemente sea el responsable de su nombre.

Se reconocen cuatro subespecies de caupí, de las cuales tres se cultivan. Dentro de la especie se encuentra un alto nivel de diversidad morfológica con grandes variaciones en el tamaño, forma y estructura de la planta. El caupí puede ser erecto, semierecto ( arrastrado ) o trepador . El cultivo se cultiva principalmente por sus semillas, que son ricas en proteínas , aunque también se pueden consumir las hojas y las vainas de semillas inmaduras.

El caupí fue domesticado en África [4] y es uno de los cultivos más antiguos que se cultivan. Probablemente se produjo un segundo evento de domesticación en Asia, antes de que se extendieran a Europa y América. Las semillas generalmente se cocinan y se preparan en guisos y curry, o se muelen para obtener harina o pasta.

La mayoría del caupí se cultiva en el continente africano, particularmente en Nigeria y Níger , que representan el 66% de la producción mundial. Una estimación de 1997 sugiere que el caupí se cultiva en 12,5 millones de hectáreas (31 millones de acres) de tierra, tiene una producción mundial de 3 millones de toneladas y es consumido por 200 millones de personas diariamente. [5] La infestación de insectos es una limitación importante para la producción de caupí, y a veces provoca una pérdida de rendimiento de más del 90%. [6] El barrenador de las vainas de las leguminosas Maruca vitrata es la principal plaga del caupí antes de la cosecha y el gorgojo del caupí Callosobruchus maculatus la principal plaga después de la cosecha.

Taxonomía y etimología

Un grupo de guisantes marrones con forma de riñón, en algunos de ellos se ve una mancha negra.
Los guisantes de ojo negro , un nombre común para un cultivar de caupí, reciben su nombre debido a la presencia de una mancha negra distintiva en su hilio .

Vigna unguiculata es miembro del género Vigna (guisantes y frijoles). Unguiculata en latín significa "con una pequeña garra", que refleja los pequeños tallos de los pétalos de las flores. [7] Los nombres comunes para el caupí cultivado incluyen guisante de ojo negro, [8] guisante del sur, [9] niebe [10] (alternativamente ñebbe), [11] y guisante crowder. [12] Todos los caupí cultivados se encuentran dentro de la clasificación universalmente aceptada de la subespecie unguiculata de V. unguiculata , que luego se divide comúnmente en cuatro grupos de cultivares : unguiculata , biflora , sesquipedalis y textilis. [13] [14] La clasificación de los parientes silvestres dentro de V. unguiculata es más complicada, ya que se han utilizado más de 20 nombres diferentes y se han descrito entre 3 y 10 subgrupos. [13] [15] Los subgrupos originales de stenophylla , dekindtiana y tenuis parecen ser comunes en todos los tratamientos taxonómicos, mientras que las variaciones pubescens y protractor fueron elevadas al nivel de subespecie mediante una caracterización de 1993. [13] [16]

Guisante rojo de Sea Island, un cultivar de caupí cultivado por el pueblo Gullah en las islas del Mar.

La primera referencia escrita de la palabra 'caupí' apareció en 1798 en Estados Unidos. [7] El nombre probablemente se debió a su uso como cultivo forrajero para las vacas. [17] El guisante de ojo negro, un nombre común utilizado para el grupo de cultivares unguiculata , describe la presencia de una mancha negra distintiva en el hilio de la semilla. Los guisantes de ojo negro se introdujeron por primera vez en los estados del sur de los Estados Unidos y algunas variedades tempranas tenían guisantes aplastados muy juntos en sus vainas, lo que dio lugar a otros nombres comunes de guisante del sur y guisante crowder. [7]

La subespecie sesquipedalis llegó a Estados Unidos vía Asia. Se caracteriza por tener vainas inusualmente largas, lo que lleva al nombre latino ( sesquipedalis significa "pie y medio de largo") y a los nombres comunes de frijol de un metro de largo, frijol espárrago y frijol largo chino. [18]

Una selección de diferentes cultivares de caupí exhibidos en un recipiente de madera.

Descripción

Dentro del cultivo se encuentra una gran diversidad morfológica , y las condiciones de crecimiento y las preferencias de los productores para cada variedad varían de una región a otra. [13] Sin embargo, como la planta se autopoliniza principalmente , su diversidad genética dentro de las variedades es relativamente baja. [19] Los caupí pueden ser cortos y tupidos (tan cortos como 20 cm u 8 pulgadas) o actuar como una enredadera trepando por soportes o arrastrándose por el suelo (hasta una altura de 2 mo 6 pies 7 pulgadas). [20] [21] La raíz principal puede penetrar hasta una profundidad de 2,4 m (7 pies 10 pulgadas) después de ocho semanas. [22]

El tamaño y la forma de las hojas varían mucho, lo que lo convierte en una característica importante para clasificar y distinguir las variedades de caupí. [23] Otra característica distintiva del caupí son los pedúnculos largos de 20 a 50 cm (8 a 20 pulgadas) , que sostienen las flores y las vainas de las semillas. Un pedúnculo puede soportar cuatro o más vainas de semillas. [22] El color de la flor varía a través de diferentes tonos de púrpura, rosa, amarillo, blanco y azul. [21]

Las semillas y vainas de caupí silvestres son muy pequeñas, [22] mientras que las variedades cultivadas pueden tener vainas de entre 10 y 110 cm (4 y 43 pulgadas) de largo. [24] Una vaina puede contener de seis a 13 semillas que generalmente tienen forma de riñón, aunque las semillas se vuelven más esféricas cuanto más restringidas están dentro de la vaina. [20] [22] Su textura y color son muy diversos. Pueden tener un pelaje liso o áspero y estar moteados, moteados o con manchas. Los colores incluyen blanco, crema, verde, rojo, marrón y negro, o varias combinaciones. [22]

Historia

Mapa del continente africano, con resaltados verdes alrededor de la península occidental inferior
Se creía que el caupí era originario de África occidental.

En comparación con la mayoría de los otros cultivos importantes, se sabe poco sobre la domesticación , dispersión y historia del cultivo del caupí. [25] Aunque no hay evidencia arqueológica del cultivo temprano del caupí, el centro de diversidad del caupí cultivado es África occidental, lo que lleva a un consenso temprano de que este es el probable centro de origen y lugar de la domesticación temprana. [26] Una nueva investigación que utiliza marcadores moleculares ha sugerido que la domesticación puede haber ocurrido en África Oriental y actualmente ambas teorías tienen el mismo peso. [25]

Si bien la fecha de inicio del cultivo puede ser incierta, todavía se considera uno de los cultivos domesticados más antiguos. [27] Restos de caupí carbonizados de refugios rocosos en el centro de Ghana datan del segundo milenio antes de Cristo . [28] En 2300 a. C., se cree que el caupí llegó al sudeste asiático, donde pueden haber ocurrido eventos de domesticación secundaria. [14] Desde allí viajaron al norte hasta el Mediterráneo, donde fueron utilizados por los griegos y romanos. [29] Las primeras referencias escritas sobre el caupí datan del año 300 a. C. y probablemente llegaron a América Central y del Norte durante la trata de esclavos entre el siglo XVII y principios del XIX. [14] [26]

Cultivo

Una planta de caupí con algunas vainas listas para la cosecha.

El caupí prospera en condiciones pobres y secas y crece bien en suelos con hasta un 85% de arena. [30] Esto los convierte en un cultivo particularmente importante en regiones áridas y semidesérticas donde no crecerán muchos otros cultivos. Además de ser una importante fuente de alimento para los seres humanos en regiones pobres y áridas, el cultivo también puede utilizarse como alimento para el ganado. [31] Su capacidad para fijar nitrógeno significa que, además de funcionar como cultivo único, el caupí se puede intercalar eficazmente con sorgo , mijo , maíz , mandioca o algodón . [32]

Las semillas del caupí silvestre son mucho más pequeñas que las de las variedades cultivadas.

La temperatura óptima para el crecimiento del caupí es de 30 °C (86 °F), por lo que solo está disponible como cultivo de verano en la mayor parte del mundo. Crece mejor en regiones con una precipitación anual de entre 400 y 700 mm (16 y 28 pulgadas). Los suelos ideales son los arenosos y tiene mejor tolerancia a los suelos infértiles y ácidos que la mayoría de los otros cultivos. Generalmente, se plantan 133.000 semillas por hectárea (54.000/acre) para las variedades erectas y 60.000 por hectárea (24.000/acre) para las variedades trepadoras y rastreras. Las semillas se pueden cosechar después de unos 100 días o utilizar la planta entera como forraje después de unos 120 días. Las hojas se pueden recoger a partir de 4 semanas después de la siembra. [33]

Estas características, junto con sus bajos requisitos de fertilización , hacen del caupí un cultivo ideal para los agricultores de escasos recursos que viven en la región del Sahel en África occidental. Las variedades de cultivo de maduración temprana pueden prosperar en el clima semiárido , donde las precipitaciones suelen ser inferiores a 500 mm (20 pulgadas). El momento de la siembra es crucial, ya que la planta debe madurar durante las lluvias estacionales. [34] El cultivo se intercala principalmente con mijo perla , y se seleccionan plantas que proporcionen valor tanto alimentario como forrajero en lugar de las variedades más especializadas. [35]

El almacenamiento de semillas puede ser problemático en África debido a la posible infestación por plagas poscosecha. Los métodos tradicionales para proteger el grano almacenado incluyen el uso de las propiedades insecticidas de los extractos de Neem , mezclar el grano con ceniza o arena, usar aceites vegetales, combinar ceniza y aceite en una solución jabonosa o tratar las vainas de caupí con humo o calor. [36] Los métodos más modernos incluyen el almacenamiento en recipientes herméticos, el uso de irradiación gamma o el calentamiento o congelación de las semillas. [37] Las temperaturas de 60 °C (140 °F) matan las larvas del gorgojo, lo que llevó a un reciente impulso para desarrollar formas baratas de calefacción solar que puedan usarse para tratar el grano almacenado. [38] Uno de los avances más recientes es el uso de un sistema barato y reutilizable de doble bolsa (llamado PIC ) que asfixia a los gorgojos del caupí. [39]

Plagas y enfermedades

La larva de Maruca vitrata , comúnmente llamada barrenador de la vaina de maruca, es una de las plagas de insectos más dañinas para la planta de caupí.

Los insectos son un factor importante en los bajos rendimientos de los cultivos de caupí africano y afectan cada componente del tejido y etapa de desarrollo de la planta. En infestaciones graves, la presión de los insectos es responsable de más del 90% de la pérdida de rendimiento. [6] El barrenador de las vainas de las leguminosas, Maruca vitrata , es la principal plaga del caupí antes de la cosecha. [40] Otras plagas importantes incluyen chinches chupadoras de vainas , trips , pulgones , curculios del caupí y el gorgojo del caupí poscosecha, Callosobruchus maculatus . [6] [41] [42] [43]

M. vitrata causa el mayor daño al caupí en crecimiento debido a su gran variedad de huéspedes y su distribución cosmopolita . [44] Provoca daños a los botones florales, las flores y las vainas de la planta, y las infestaciones provocan una pérdida de rendimiento del 20 al 88%. [44] Si bien el insecto puede causar daños en todas las etapas de crecimiento, la mayor parte del daño ocurre durante la floración. [44] El control biológico ha tenido un éxito limitado, por lo que la mayoría de los métodos preventivos se basan en el uso de agroquímicos . Se han desarrollado caupí genéticamente modificados para expresar la proteína llorona de Bacillus thuringiensis , que es tóxica para las especies de lepidópteros , incluida la maruca. [45] BT Caupí se comercializó en Nigeria en 2019. [46]

El gorgojo del caupí ( Callosobruchus maculatus ) infesta las semillas de caupí almacenadas, lo que provoca importantes pérdidas poscosecha.

Las infestaciones graves por C. maculatus pueden afectar al 100% de los guisantes almacenados y provocar hasta un 60% de pérdidas en unos pocos meses. [47] [48] El gorgojo generalmente ingresa a la vaina del caupí a través de agujeros antes de la cosecha y pone huevos en la semilla seca. [49] Las larvas se abren camino hacia la semilla y se alimentan del endospermo . El gorgojo se convierte en un adulto sexualmente maduro dentro de la semilla. [50] Un brúquido individual puede poner de 20 a 40 huevos y, en condiciones óptimas, cada huevo puede convertirse en un adulto reproductivamente activo en 3 semanas. [51] Los métodos de protección más comunes implican el uso de insecticidas, siendo los principales pesticidas utilizados carbamatos , piretroides sintéticos y organofosforados . [52]

El caupí es susceptible a enfermedades causadas por nematodos , hongos, bacterias y virus, lo que puede provocar una pérdida sustancial de rendimiento. [53] Las enfermedades comunes incluyen plagas , pudrición de la raíz, marchitez, mildiú polvoriento , nudo de la raíz, roya y mancha foliar . [54] La planta es susceptible a los virus del mosaico , que provocan la aparición de un patrón de mosaico verde en las hojas. [54] El virus del mosaico del caupí (CPMV), descubierto en 1959, se ha convertido en una útil herramienta de investigación. [55] CPMV es estable y fácil de propagar con un alto rendimiento, lo que lo hace útil en el desarrollo de vectores y sistemas de expresión de proteínas . [55] Una de las defensas de la planta contra algunos ataques de insectos es el inhibidor de tripsina del caupí (CpTI). [56] CpTI se ha insertado transgénicamente en otros cultivos como elemento disuasorio de plagas . [57] CpTI es el único gen obtenido fuera de B. thuringiensis que se ha insertado en un cultivo modificado genéticamente disponible comercialmente. [58]

Además del estrés biótico, el caupí también enfrenta varios desafíos en diferentes partes del mundo, como la sequía, el calor y el frío. [59] La sequía reduce la tasa de crecimiento y el desarrollo, lo que en última instancia reduce el rendimiento, aunque el caupí se considera más tolerante a la sequía que la mayoría de los otros cultivos. [60] La sequía en la etapa de prefloración del caupí puede reducir el potencial de rendimiento en 360 ​​kg/ha. [61] Los parientes silvestres de los cultivos son la principal fuente de material genético, que puede aprovecharse para mejorar la tolerancia biótica/abiótica de los cultivos. [62] El Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA), Nigeria y el Institut de l'Environment et de Recherches Agricoles buscan aprovechar la diversidad genética del caupí silvestre y transferirla a cultivares para hacerlos más tolerantes a diferentes tensiones y adaptables a cambio climático. [63]

Uso culinario

Hoppin' John es una comida común en las zonas rurales del sur de los Estados Unidos.

El caupí se cultiva principalmente por sus frijoles comestibles, aunque las hojas, las semillas verdes y las vainas también se pueden consumir, lo que significa que el caupí se puede utilizar como fuente de alimento antes de cosechar los guisantes secos. [64] Al igual que otras legumbres , el caupí se cocina para hacerlo comestible, generalmente hirviéndolo. [65] Los caupí se pueden preparar en guisos, sopas, purés, guisos y curry. [66] [67] También se pueden procesar hasta obtener una pasta o harina. [68] Los frijoles largos chinos se pueden comer crudos o cocidos, pero como se encharcan fácilmente, generalmente se saltean, saltean o fríen. [69]

Un refrigerio común en África es el koki o moin-moin , donde los caupí se trituran hasta formar una pasta, se mezclan con especias y se cuecen al vapor en hojas de plátano. [70] También utilizan la pasta de caupí como complemento en la fórmula infantil cuando se retira la leche a los bebés. [71] Los esclavos traídos a América y las Indias Occidentales cocinaban el caupí de la misma manera que lo hacían en África, aunque muchas personas en el sur de Estados Unidos consideraban que el caupí no era apto para el consumo humano. [72] Un plato popular era Hoppin' John , que contenía guisantes de carita cocidos con arroz y sazonados con carne de cerdo. Con el tiempo, los caupí se volvieron más universalmente aceptados y ahora Hoppin' John se considera un plato tradicional sureño que se sirve ritualmente el día de Año Nuevo. [73]

Nutrición y salud

Las semillas de caupí proporcionan una rica fuente de proteínas y energía alimentaria , además de minerales y vitaminas. [68] Esto complementa la dieta principalmente de cereales en los países que cultivan caupí como cultivo alimentario importante. [75] Una semilla puede contener un 25% de proteína y un contenido de grasa muy bajo. [76] El almidón de caupí se digiere más lentamente que el almidón de los cereales, lo que es más beneficioso para la salud humana. [68] El grano es una rica fuente de ácido fólico , una vitamina importante que ayuda a prevenir defectos del tubo neural en los fetos. [77]

Al caupí a menudo se le ha llamado "carne de pobre" debido a los altos niveles de proteína que se encuentran en las semillas y las hojas. [65] Sin embargo, contiene algunos elementos antinutricionales , destacando el ácido fítico y los inhibidores de proteasa , que reducen el valor nutricional del cultivo. [68] Métodos como la fermentación, el remojo, la germinación, el descorchado y el tratamiento en autoclave se utilizan para combatir las propiedades antinutricionales del caupí al aumentar la biodisponibilidad de los nutrientes dentro del cultivo. [78] Aunque se han realizado pocas investigaciones sobre el valor nutricional de las hojas y las vainas inmaduras, lo que está disponible sugiere que las hojas tienen un valor nutricional similar al de la solanácea negra y las hojas de camote , mientras que las vainas verdes tienen menos factores antinutricionales que las semillas secas. [68]

Producción y consumo

La mayoría del caupí se cultiva en el continente africano, particularmente en Nigeria y Níger, que representan el 66% de la producción mundial de caupí. [80] La región del Sahel también contiene otros productores importantes como Burkina Faso , Ghana , Senegal y Malí . Níger es el principal exportador de caupí y Nigeria el principal importador. Es difícil obtener cifras exactas sobre la producción de caupí, ya que no es un cultivo de exportación importante. Estimar la producción mundial de caupí es bastante difícil, ya que generalmente se cultiva en combinación con otros cultivos, pero según una estimación de 1997, el caupí se cultivaba en 12,5 millones de hectáreas (31 millones de acres) y tenía una producción mundial de 3 millones de toneladas métricas ( 3.000.000 toneladas largas; 3.300.000 toneladas cortas). [5] Si bien desempeñan un papel clave en la agricultura de subsistencia y en el forraje para el ganado, los agricultores de África Central y Occidental también consideran que el caupí es un importante cultivo comercial, y se estima que 200 millones de personas consumen caupí a diario. [81]

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación , en 2012, el rendimiento promedio del caupí en África occidental se estimaba en 483 kilogramos por hectárea (431 libras/acre), [80] que todavía está un 50% por debajo de la producción potencial estimada. producir. [82] En algunos métodos de cultivo tradicionales, el rendimiento puede ser tan bajo como 100 kilogramos por hectárea (89 lb/acre). [21]

Fuera de África, las principales zonas de producción son Asia, América Central y América del Sur . Brasil es el segundo productor mundial de semillas de caupí y representa el 17% de la producción anual de caupí, aunque la mayor parte se consume dentro del país. [4]

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enlaces externos

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  • Carly Cassella: La saliva de las orugas hambrientas alerta a las plantas de caupí para que activen sus defensas. En: alerta científica . 5 de diciembre de 2020