Hippophae rhamnoides , también conocida como espino amarillo , [1] : 277 es una especie de planta con flores de la familia Elaeagnaceae , originaria de las regiones templadas frías de Europa y Asia. [2] Es unarbusto caducifolio espinoso. La planta se utiliza en lasindustriasalimentaria y cosmética , en la medicina tradicional , como forraje para animales, en horticultura y con fines ecológicos.
Hippophae rhamnoides | |
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Arbusto de espino amarillo común | |
clasificación cientifica | |
Reino: | Plantae |
Clade : | Traqueofitos |
Clade : | Angiospermas |
Clade : | Eudicots |
Clade : | Rosids |
Pedido: | Rosales |
Familia: | Elaeagnaceae |
Género: | Hippophae |
Especies: | H. rhamnoides |
Nombre binomial | |
Hippophae rhamnoides |
Descripción y biología
Hippophae rhamnoides es un arbusto resistente, de hoja caduca o de hoja perenne [1] que puede crecer entre 2 y 4 m de altura (entre 7 y 13 pies). [2] Tiene una corteza rugosa, marrón o negra y una corona gruesa de color verde grisáceo. [2] Las hojas son alternas, estrechas y lanceoladas, con caras superiores de color verde plateado. [3] Es dioico , lo que significa que las flores masculinas y femeninas crecen en diferentes arbustos. [2] El sexo de las plántulas solo se puede determinar en la primera floración, que ocurre principalmente después de tres años. [4] La inflorescencia masculina está formada por cuatro a seis flores apétalos, mientras que la inflorescencia femenina normalmente consta de una sola flor apétalo y contiene un ovario y un óvulo. [2] La fertilización se produce únicamente mediante la polinización del viento, por lo que las plantas masculinas deben estar cerca de las plantas femeninas para permitir la fertilización y la producción de frutos. [2]
Los frutos ovalados o ligeramente redondeados crecen en uvas compactas que varían de amarillo pálido a naranja oscuro. [2] Las frutas individuales pesan entre 270 y 480 mg [5] y contienen altas cantidades de vitamina C , vitamina E , carotenoides , flavonoides y ácidos grasos beneficiosos para la salud , [6] así como mayores cantidades de vitamina B12 que otras frutas. [7]
Las plantas tienen un sistema de raíces muy desarrollado y extenso, y las raíces viven en simbiosis con la bacteria Frankia fijadora de nitrógeno . Las raíces también transforman las materias orgánicas y minerales insolubles del suelo en estados más solubles. [8] La reproducción vegetativa de las plantas se produce rápidamente a través de los retoños de las raíces. [2]
Taxonomía
Hippophae rhamnoides pertenece a la familia Elaeagnaceae , en el orden Rosales . [9]
Hippophae rhamnoides se divide en ocho subespecies: ssp. carpatica, caucasia, fluviatilis, mongolica, rhamnoides, sinensis, turkestanica y yunnanensis . [5] [9] Estas subespecies varían en tamaño, forma, número de venas laterales principales en las hojas y cantidad y color de pelos estrellados. [5] También tienen diferentes áreas de distribución y usos específicos. [10]
El nombre del género Hippophae se origina en las palabras griegas hippo = "caballo" y phaos = "brillar" y se debe al uso griego antiguo de hojas de espino amarillo como forraje para caballos para hacer brillar más sus abrigos. [8] El nombre de la especie rhamnoides significa "parecido al Rhamnus ", refiriéndose a la planta de espino amarillo . [11]
Distribución
Hippophae rhamnoides es originaria de las regiones templadas frías de Europa y Asia, entre las latitud 27 y 69EN y la longitud 7EW y 122EE. [9] Estas regiones incluyen las costas bálticas de Finlandia, Polonia y Alemania, [9] [12] [13] el golfo de Botnia en Suecia, así como las zonas costeras del Reino Unido y los Países Bajos. [14] En Asia, H. rhamnoides se puede encontrar en las regiones del norte de China, en la mayor parte de la región del Himalaya, incluyendo India, Nepal y Bután, Pakistán y Afganistán. [8] Se encuentra en una variedad de lugares: en colinas y laderas, valles, lechos de ríos, a lo largo de regiones costeras, en islas, en pequeños rodales puros aislados o continuos, pero también en rodales mixtos con otras especies de arbustos y árboles. [5] H. rhamnoides también se ha plantado recientemente en países como Canadá, Estados Unidos, Bolivia, Chile, Corea del Sur y Japón. [15]
La superficie total actual de H. rhamnoides es de unos 3,0 millones de ha en todo el mundo. Este número incluye tanto plantas silvestres como cultivadas. [16] De éstas, aproximadamente 2,5 millones de ha están situadas en China (1,0 millón de ha de plantas silvestres y 1,5 millones de ha en plantaciones), 20 000 ha en Mongolia, 12 000 ha en India y 3 000 ha en Pakistán. [16] Esto convierte a China en el mayor productor agrícola de H. rhamnoides . Aproximadamente 10 000 acres de la planta se plantan en China cada año para la producción de bayas y para la mejora ecológica. [16] En 2003, se plantaron en Canadá aproximadamente 100 km de cortinas protectoras de campo cada año, [17] y se cultivaron más de 250 000 plantas frutales maduras en las praderas canadienses con un suministro anual estimado de frutas de 750 000 kg. Otros países que cultivan H. rhamnoides como planta agrícola incluyen, por ejemplo, Alemania [18] y Francia. [19]
Composición
Fruta
La fruta del espino amarillo contiene azúcares, alcoholes de azúcar, ácidos de frutas, vitaminas (C, E y K), polifenoles , carotenoides , fibra, aminoácidos, minerales y esteroles vegetales. [2] [6] Las especies pertenecientes al género Hippophae acumulan aceite tanto en las partes blandas como en la semilla del fruto. [2] El contenido de aceite en las partes blandas es del 1,5% al 3,0%, mientras que en las semillas es del 11% del peso fresco. Para conocer las composiciones de los aceites de espino amarillo, consulte el artículo: aceite de espino amarillo .
Los principales azúcares de los frutos del espino amarillo son la fructosa y la glucosa , con un contenido total de azúcar de 2,7 a 5,3 g / 100 ml de zumo. [20] La acidez típica de los frutos se debe al alto contenido de ácido málico (0,8-3,2 g / 100 ml de jugo) mientras que la astringencia está relacionada con el ácido quínico (1,2-2,1 g / 100 ml de jugo). [20] El alcohol de azúcar más importante de la fruta es el L- quebrachitol (0,15-0,24 g / 100 ml de zumo). [20]
El fruto de la planta tiene un alto de vitamina C contenido - aproximadamente 400 mg por 100 gramos, [21] la colocación de la fruta de espino amarillo entre las mayoría de las fuentes de plantas enriquecida de vitamina C . [2] Además, las frutas tienen altas concentraciones de carotenoides, [22] vitamina E [23] y la vitamina K . [24] Los principales carotenoides son el betacaroteno , la zeaxantina y el licopeno [22], mientras que el alfa-tocoferol es el principal compuesto de vitamina E. [23]
Los minerales dietéticos más frecuentes en los frutos del espino amarillo son el potasio (300–380 mg / 100 g), el manganeso (0,28–0,32 mg / 100 g) y el cobre (0,1 mg / 100 g). [25]
La fruta también es rica en fitoesteroles (340–520 mg / kg), siendo el β-sitosterol el principal compuesto de esteroles, ya que constituye el 57–83% del total de esteroles. [26]
Se encontró que los flavonoles son la clase predominante de compuestos fenólicos, mientras que los ácidos fenólicos y los flavan-3-oles ( catequinas ) representan componentes menores. [27]
Usos
Hippophae rhamnoides es una planta muy versátil y se pueden utilizar tanto los frutos como las hojas. Los frutos se procesan y luego se utilizan en la industria alimentaria, en la medicina tradicional , como parte de medicamentos o en la industria cosmética. Las hojas se pueden utilizar como pienso, especialmente para rumiantes. Debido a su tolerancia contra suelos fuertemente erosionados, pobres en nutrientes y en ocasiones salados, la planta también se utiliza para la recuperación de tierras o como protección .
Productos de consumo
En general, todas las partes de H. rhamnoides contienen diversos fitoquímicos y nutrientes . [5] [28] En particular, la fruta contiene altas cantidades de vitamina C , que superan los niveles observados en limones y naranjas . [29] Las frutas de H. rhamnoides se procesan en la industria alimentaria para obtener diferentes productos. Por lo general, las bayas primero se lavan y luego se presionan, lo que da como resultado orujo y jugo. El orujo de frutas se puede utilizar para obtener aceite, colorante alimentario natural (amarillo / naranja) o mermelada, mientras que el jugo se procesa y envasa como un producto de consumo . [30] El aceite de H. rhamnoides puede utilizarse para producir cosméticos , como cremas de manos, champús o aceites para masajes. Las hojas del arbusto se pueden secar al aire, eventualmente molerlas y usarlas para hacer té. [28]
Medicina tradicional
Hippophae rhamnoides se usa ampliamente en la medicina tradicional, particularmente en Rusia y el noreste de Asia . Las hojas se utilizan como una supuesta medicina herbal para diversos trastornos. [6] [31] Las frutas de H. rhamnoides también se han utilizado en la medicina tradicional austriaca internamente como té, jugo o jarabe para el tratamiento de infecciones. [32]
Forraje para ganado
Hippophae rhamnoides se utiliza para la alimentación del ganado . [28] El orujo del procesamiento de frutas de H. rhamnoides se puede utilizar como alimento para animales, [28] como para la alimentación de aves de corral . [33]
Ecología
La planta H. rhamnoides es particularmente tolerante a la sequía y la sal y, por lo tanto, se puede utilizar con éxito para la recuperación de tierras, contra una mayor erosión del suelo, como protección o en agrosilvicultura. [28] Estas características se deben principalmente al sistema de raíces profundas que desarrolla la planta. Por ejemplo, en el este de China, se han desarrollado nuevos sistemas agroforestales para recuperar tierras con alto contenido de salinidad y H. rhamnoides se incluye en el sistema como cinturón de protección, [34] proporcionando un hábitat para diferentes aves y pequeños mamíferos. [5]
Cultivo
Requisitos de suelo y clima
En la naturaleza, H. rhamnoides crece abundantemente en una amplia gama de tipos de suelo, pero crece mejor en suelos con una estructura física ligera, ricos en compuestos de nutrientes y con un pH casi neutro (pH 6,5–7,5). El mejor crecimiento ocurre en suelo franco arenoso profundo, bien drenado, con abundante materia orgánica. Los suelos muy livianos y arenosos tienen poca capacidad de transporte de agua y también son bajos en elementos minerales nutrientes; por lo que sin la adición previa de materia orgánica, no son apropiados. Igualmente inapropiados son los suelos arcillosos, con características de alta densidad y retención de agua. [35] H. rhamnoides se considera resistente a la sequía, pero es una planta sensible a la humedad, especialmente en la primavera, cuando las plantas están floreciendo y los frutos jóvenes comienzan a desarrollarse. [36] Es posible plantar en áreas áridas o semiáridas, si se suministra agua para el establecimiento. Puede dar frutos a altitudes de hasta 2000 m sobre el nivel del mar. [37] La planta puede soportar temperaturas de −43 ° C a + 40 ° C. [8] La vegetación comienza a una temperatura media diaria del aire de 5 a 7 ° C. Florece a temperaturas de 10 a 15 ° C y requiere temperaturas efectivas totales, de primavera a época de cosecha, de 14,5 ° C a 17,5 ° C, dependiendo de la latitud, la elevación y la especie. La resistencia a las heladas es la más alta en latencia profunda en noviembre y diciembre. Durante este período, se pueden tolerar temperaturas negativas de -50 ° C. Mientras que en el período de post-latencia de enero a marzo, la temperatura crítica desciende en la temperatura del aire para el macho a -30 ° C a -35 ° C y para la hembra, -40 ° C a -45 ° C. H. rhamnoides solo se puede cultivar en áreas bien iluminadas y sin sombra. A partir de su etapa más temprana de desarrollo, no puede tolerar la sombra. En cuanto a la fertilización, el fósforo es indispensable para el proceso de vida normal de los nódulos en las raíces. La planta requiere poco nitrógeno debido a su capacidad para fijar nitrógeno. [38]
Plantando
Hippophae rhamnoides necesita un período de 4 a 5 años desde la aparición de los primeros brotes desde las semillas hasta el comienzo de la fruta y los picos en el 7-8º año de vida de la planta, permaneciendo productiva durante 30 años con poda intermitente . La primavera es la mejor época para plantar H. rhamnoides . La plantación de un huerto puede producir 10 toneladas de bayas por hectárea. Se recomienda un número de semillas por sitio de plantación a un espacio de 1 m dentro de la hilera y 4 m entre las hileras, se recomienda un terreno con pendiente sureste para facilitar la máxima exposición a la luz solar y las hileras deben estar orientadas en una dirección norte-sur para proporcionar luz máxima. [28]
Poda
El propósito de la poda de H. rhamnoides es formar ramas, promover el crecimiento y facilitar la recolección. La poda moderada aumentará el rendimiento y la vida útil de las plantas. Se debe podar la copa para eliminar las ramas superpuestas y se deben cortar las ramas largas para estimular el desarrollo de los brotes laterales. Las plantas maduras con frutos deben podarse para permitir una mayor penetración de la luz. También se recomienda la poda para eliminar las espinas de la madera madura para facilitar la recolección. La poda debe iniciarse el año en que se plantaron los árboles; el mejor momento es la poda a fines del invierno.
Propagación
La propagación de semillas no se usa comúnmente en huertos porque la especie es dioica, por lo tanto, el sexo no se puede determinar en la semilla, o antes de 3 a 4 años de crecimiento. Y las plantas masculinas deben ser reemplazadas. Si se plantan plántulas de sexo desconocido, puede resultar en una distribución desigual de plantas masculinas y femeninas. Para evitar este problema, las plantas masculinas excesivas se reemplazan por plantas femeninas, o se realiza la propagación vegetativa de plantas maduras de sexo conocido. Con la propagación vegetativa, los esquejes darán frutos de 1 a 2 años antes que los árboles propagados por semillas y la genética y el sexo se conocen de la planta madre. El espino amarillo se puede propagar utilizando esquejes de madera dura o blanda, esquejes de raíces, capas y retoños. La polinización cruzada se produce únicamente por la acción del viento. La proporción y la distancia entre plantas masculinas y femeninas es importante, ya que el número de árboles femeninos en cada plantación afecta directamente el rendimiento total. Las recomendaciones para la proporción de machos y hembras varían del 6 al 12%, mientras que la distancia dentro de la cual la planta hembra puede ser polinizada es de unos 100 m. Se ha demostrado que a medida que aumenta la distancia de la planta hembra a la planta macho (polinizador) (64 m), el rendimiento de la planta hembra disminuye. [2]
Cría
La gran diversidad morfológica es una buena indicación de oportunidades en la selección de características deseadas para una región determinada. [39] La selección masiva todavía se practica en muchas áreas, aunque se reemplaza gradualmente por hibridación y reproducción por poliploidía. [40] [41] Las características más importantes que necesitan mejorarse son: rendimiento, tamaño del fruto, dureza invernal, ausencia de espinas, calidad del fruto y del polen y madurez temprana, pedicelo largo (para facilitar la cosecha mecánica) y capacidad de fijación de nitrógeno.
Cosecha y desafíos en la mecanización
Los frutos maduran en el otoño y con frecuencia se adhieren al arbusto hasta los siguientes marzo / abril. Estimación de plantación de huertos con 2.500 árboles por hectárea. una proporción de machos y hembras de 1: 6–8, y 4 metros (13 pies) entre hileras con 1 metro (3 pies 3 pulgadas) entre plantas deberían producir aproximadamente 10 toneladas. [ cita requerida ] Las buenas plantas producirán hasta 7 kilogramos (15 libras) anualmente. [17] En Asia, los frutos se cosechan a mano; este proceso requiere alrededor de 1500 horas-persona / ha. [42] La recolección de frutas es la operación que más tiempo requiere en el cultivo de H. rhamnoides . El tamaño relativamente pequeño de la fruta, el pedicelo corto, la fuerza necesaria para arrancar cada fruta, la densidad de la fruta en la rama y la espinosidad de la planta son las desventajas durante la cosecha.
Las dificultades en la cosecha son las principales barreras para la producción de huertos y el desarrollo del potencial de la planta como cultivo comercial . La recolección de la fruta es problemática porque la fruta no se desprende fácilmente del tallo. A finales del siglo XX se desarrollaron diferentes métodos mecánicos de recolección , como la agitación, el vacío y la congelación rápida, pero con las desventajas del daño de la fruta y la corteza y de baja eficiencia, a partir de 1990. [43] Excepto cuando se congela en el arbusto, la fruta fresca La cosecha mecánica todavía se encuentra en la etapa de desarrollo a principios del siglo XXI . Esto se debe principalmente a la dificultad para separar el tallo (pedicelo) de la baya (pericarpio). La cosecha mecánica, con la secuencia de cortar una rama del árbol, congelarla y luego agitar la rama para liberar las bayas, elimina la necesidad de podas de mantenimiento, dejando un seto que se ha cortado uniformemente, con bayas de alta calidad. [44] [45] Se puede usar una cosechadora vibradora con abrazadera de tronco cuando la fruta está congelada en el arbusto, pero con este método la contaminación de hojas y madera es alta y es necesario un paso adicional de limpieza de las bayas. [ cita requerida ]
Cultivares
En el Reino Unido , los cultivares 'Leikora' y 'Pollmix' han ganado la Royal Horticultural Society ‘s Premio de Mérito del jardín . [46] [47] 'Leikora' es un cultivar de frutos densos, mientras que 'Pollmix' se usa como polinizador para clones femeninos . [48] El cultivar Sprite tiene enredaderas densas y compactas que crecen hasta 2 pies (0,61 m) de alto y ancho, características que posiblemente lo hagan útil como seto bajo cerca del mar. [48]
Interacciones
Simbiontes
Las plantas de Hippophae rhamnoides que tienen 1 a 2 años desarrollan nódulos en las raíces que contienen actinobacterias del género Frankia , que son capaces de fijar nitrógeno . [49] [50] Como resultado de esta relación, los suelos de los rodales de H. rhamnoides están enriquecidos en nitrógeno. La actividad fijadora de nitrógeno de las bacterias simbióticas no es constante, sino que depende de factores externos como el clima o si se produjo una fertilización adicional con nitrógeno. [49] [51]
Enfermedades y plagas de insectos.
Tanto en Asia como en Europa, las pérdidas de espino amarillo se deben principalmente al estrés ambiental, la marchitez y las plagas de insectos. Se estima que más de 60.000 ha de rodales naturales y plantados de espino amarillo han muerto en China desde el año 2000 debido a estos tres factores, y aproximadamente 5.000 ha perecen cada año. [dieciséis]
Enfermedad de la marchitez
La enfermedad del marchitamiento es una combinación de enfermedades fúngicas que a veces también se denomina "enfermedad del encogimiento seco", [16] [52] "enfermedad del marchitamiento", [53] "podredumbre seca" [54] o "atrofia seca". [55] En China, provoca pérdidas de rendimiento de frutos del 30% al 40% [56] y pérdidas anuales de plantaciones maduras de 4 000 ha. [15] Se han descrito varios patógenos como causantes de la enfermedad en el espino amarillo:
- el género Fusarium ( marchitez por Fusarium ): F. acuminatum, F. camptoceras y F. oxysporum , [15] así como F. rhizoctonia y F. solani [57] y F. sporotrichioides [58]
- el género Stigmina [59]
- el género Verticillium ( Verticillium wilt ): V. albo-atrum [60] y V. dahliae [61]
- la especie Plowrightia hippophaes [62]
- la especie Phellinus hippophaeicola [63]
- la especie Phomopsis spp. [15]
Los métodos para controlar la enfermedad incluyen eliminar y quemar las ramas infectadas, no replantar H. rhamnoides en el mismo sitio durante 3 a 5 años y evitar hacer esquejes de plantas infectadas. [5] Hongos antagonistas como Trichoderma sp. o Penicillium sp. se puede utilizar para combatir la enfermedad del marchitamiento en plantas infectadas por Plowrightia hippophaes . [62] Además, se encontró que cuatro cepas de Cladothrix actinomyces eran utilizables como hongos antagonistas en plantas de H. rhamnoides infectadas por Fusarium sporotrichioides . [64] También se han identificado cultivares de H. rhamnoides que eran relativamente resistentes a la enfermedad del marchitamiento. [15]
Plagas
Hippophae rhamnoides se ve afectado por varias plagas de insectos, de los cuales los pulgones verdes ( Capitophorus hippophaes ) son uno de los más dañinos. [65] Por lo general, se encuentran en el nuevo crecimiento en las puntas de los brotes, donde atrofian el crecimiento y provocan el amarilleamiento de las hojas. A esto le sigue el encogimiento de las hojas a lo largo de su vena central, después de lo cual caen prematuramente. Otra plaga grave es la mosca de la fruta del espino amarillo ( Rhagoletis batava ), cuyas larvas se alimentan de la pulpa de la fruta, lo que hace que las frutas no sean aptas para su uso. [5] [18] H. rhamnoides también se ve afectado por la garrapata de las agallas ( Vasates spp.), Que causa la formación de agallas en las hojas y por lo tanto conduce a la deformación de la superficie de la hoja. [5] Tanto el enrollador de hojas ( Archips rosana ) como la polilla gitana ( Lymantria dispar ) mastican hojas de H. rhamnoides . El enrollamiento de la hoja ocurre de mayo a julio, mientras que la polilla gitana ocurre más tarde en el verano. [5] Otras plagas de insectos incluyen la escama en forma de coma ( Chionaspis salicis ), que chupa la savia de la corteza y puede causar daños importantes al provocar la muerte de la planta, y las larvas de la polilla del espino amarillo ( Gelechia hippophaella ), que penetran en cogollos frescos y se alimentan de ellos. [5] También se ha observado que los trips y ocasionalmente las tijeretas afectan a H. rhamnoides . [5]
Los insecticidas como el gammaxeno y el dilox se utilizan para controlar las plagas de insectos en el suelo, [66] [67] y el jabón insecticida se puede emplear contra las infestaciones de áfidos verdes [68]
Hippophae rhamnoides también participa en interacciones con varios animales (aves, roedores, ciervos, ganado) que pueden provocar daños en las plantaciones. [5]
Control de marihuana
El control de malezas es importante, especialmente durante las primeras etapas de crecimiento de H. rhamnoides , ya que crece más lentamente que las malezas debido a su sistema de raíces menos vigoroso. Las malas hierbas deben eliminarse antes de plantar preparando adecuadamente la tierra, y posteriormente deben controlarse durante los primeros cuatro a cinco años, hasta que los arbustos estén lo suficientemente altos como para dar sombra a las malas hierbas. El control de malezas se realiza tanto de forma mecánica como manual. Sin embargo, el deshierbe no debe ser demasiado profundo para no dañar el sistema de raíces de H. rhamnoides . [5]
En 2003, no se registraron herbicidas para su uso en huertos de H. rhamnoides . [5]
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