2.44: Arroz
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El arroz es nuestra planta cultivada más importante, alimentando a más personas que cualquier otro cultivo. Es una especie de pasto perenniano anual o de corta duración nativa de Asia. Su domesticación (es decir, cultivo y modificación por humanos) comenzó hace 8 a 13 mil años. Gran parte del mundo, especialmente Asia, tiene el arroz como su principal fuente de alimento y la producción de arroz es fundamental para alimentar al mundo. El arroz requiere condiciones cálidas y húmedas para su crecimiento y se cultiva en todo el mundo en hábitats tropicales y templados cálidos. Como es el caso en todos los 'granos de cereal', el 'cereal' —la porción que se come— es una fruta de una semilla con las células de una fruta muy delgada fusionadas a las de la cubierta de la semilla.
Taxonomía y Filogenia
Oryza sativa es, con mucho, la especie más utilizada, aunque una segunda especie (Oryza glaberrima) se cultiva en África occidental. 'Arroz salvaje' (Zizania aquatica y Z. palustris) se encuentran en la misma tribu (un nivel de clasificación entre género y familia) pero generalmente no se consideran un tipo de arroz. El arroz silvestre fue y es cosechado por los nativos americanos y tiene una cantidad muy limitada de producción, siendo utilizado principalmente para la industria de alimentos gourmet. Prácticamente toda la producción mundial de arroz es Oryza sativa, y existen numerosas variedades. (La Asociación del Arroz afirma que hay más de 40, 000 variedades y si visitas una tienda de abarrotes es posible que veas una docena de tipos diferentes). Oryza está en el grupo de las monocotiledóneas y pertenece a la familia de los pastos (Poaceae)
Estructura
El arroz tiene una estructura típica de pasto con una serie de hojas que forman un tallo falso a través del cual emerge el tallo principal cuando la planta florece y da frutos. Aunque existen algunas variedades perennes, la mayoría de las variedades de arroz son anuales con la planta senescente a medida que desarrolla fruto. Las pocas variedades perennes tienen brotes anuales pero son capaces de brotar nuevos tallos de un sistema de brotes bajo tierra. Particularmente significativo para su crecimiento en condiciones de inundación es el hecho de que las hojas tienen una cutícula gruesa y una superficie corrugada verticalmente que permite que las ranuras formen capilares llenos de aire. Estos permiten el movimiento tanto del oxígeno como del dióxido de carbono.
Sexo y reproducción
El ricerproduce sexualmente, produciendo flores bisexuales que se convierten en frutos (granos de cereales) después de la polinización y fertilización. Como es el caso de la mayoría de los pastos, la polinización es por el viento y la flor tiene características para promover la polinización: estambres largos que se ejercen (se extienden fuera de) la flor y estigmas alargados que también se extienden fuera de la flor. La mayoría de las variedades de arroz son anuales y muestran poca propagación vegetativa. Pero las variedades de arroz perennes se extienden lateralmentepor debajo del suelo y pueden producir nuevas ramas erectasdespués de que se cosecha la primera. De esta manera la planta puede producir cultivos hasta por 30 años. El arroz es difícil de propagar vegetativamente. y la mayor parte del arroz que se planta brota de semillas y luego se trasplanta como plántulas.
Materia y energía
El arroz es un autótrofo fotosintético que utiliza la vía fotosintética C 3. Como todas las plantas, el arroz requiere 14 elementos minerales para crecer, siendo el nitrógeno a menudo el factor limitante para el crecimiento y el rendimiento del cultivo. En común con la mayoría de las plantas, el arroz puede adquirir minerales que no son esenciales, incluidos los minerales que son tóxicos para la planta y/o tóxicos para los organismos que se alimentan de la planta. Un ejemplo es el arsénico. El arsénico no es requerido por el arroz ni por ninguna planta, sino que es requerido en cantidades traza por al menos algunos animales. El arsénico a veces es acumulado por las plantas, ocasionalmente a niveles que algunos consideran inseguros. El arroz es un cultivo que tiene muchas más probabilidades de acumular arsénico que otras especies de cultivo, probablemente debido a que generalmente se cultiva en situaciones acuáticas que pueden promover la acumulación de arsénico. Si bien nadie está afirmando que se debe evitar todo el arroz, se están planteando algunas preocupaciones y se está monitoreando el contenido de arsénico del arroz.
Interacciones
Al igual que el trigo y el maíz, la interacción más significativa del arroz es con los humanos: sus esfuerzos por cultivar arroz son de abrumadora importancia para la planta. Cabe destacar otras tres interacciones relacionadas con su cultivo:
- el arroz no requiere inundaciones pero es una técnica efectiva de prevención de malezas. La mayoría de las malezas (y las plantas en general) no prosperan en condiciones inundadas, de ahí que la práctica de inundar arrozales reduce el número de competidores que debe enfrentar el arroz.
- una planta que prospera en condiciones inundadas y que suele estar presente en arrozales es Azolla, un pequeño helecho acuático flotante. Azolla alberga un simbionte cianobacteriano capaz de fijar nitrógeno, y la presencia de Azolla puede aumentar sustancialmente el rendimiento del arroz evitando el costo del fertilizante nitrogenado.
- El arroz es afectado por muchas plagas/enfermedades incluyendo hongos, bacterias y virus.