PARTES DE LA PLANTA DEL MAÍZ - Enciclopedia de Tareas

PARTES DE LA PLANTA DEL MAÍZ



El maíz es el cereal con el mayor volumen de producción en el mundo superando grandes cereales, como son el arroz y el trigo; es una especie de gramínea anual originaria y domesticado por los pueblos indígenas en el centro de México desde hace unos 10.000 años, e introducida en Europa en el siglo XVII.

El uso principal del maíz es alimentario. Puede cocinarse entero, desgranado (como ingrediente de ensaladas, sopas y otras comidas). La harina de maíz (polenta) puede cocinarse sola o emplearse como ingrediente de otras recetas. El aceite de maíz es uno de los más económicos y es muy usado para freír alimentos. Para las culturas latinoamericanas, los productos a base de masa de maíz sustituyen al pan de trigo.

El maíz sigue siendo un importante organismo modelo para la genética y la biología del desarrollo.

Hay un centro concentrador de mutaciones de maíz, en el Centro de Stock de Cooperación Genética de Maíz, con fondos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, localizado en el Departamento de Ciencias de Cultivos, en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Tiene una colección de cerca de 80.000 muestras. El núcleo de esa colección consiste de varios centenares de genes nombrados, más combinaciones adicionales de genes y otras variantes significativas. Hay cerca de 1.000 aberraciones cromosomáticas (e.g., translocaciones, inversiones) y muestras con números cromosomáticos anormales (e.g., tetraploides). Los datos genéticos descriptores de las muestras de maíz mutantes poseen miríadas de otras informaciones acerca de su genética, y pueden verse en MaizeGDB: database de Genética de Maíz y Genómica.

En 2005, la estadounidense National Science Foundation (NSF), el Departamento de Agricultura USDA, y el Departamento Estatal de Energía (DOE) formaron un consorcio para secuenciar el genoma del maíz. Los datos resultantes de las secuencias de ADN fueron depositados inmediatamente en GenBank, un repositorio para datos de secuencias genómicas. El secuenciado del genoma del maíz ha sido considerado dificultoso debido a su gran tamaño y complejos arreglos genéticos. Su genoma tiene 50.000–60.000 genes entre 2.500 millones de bases – moléculas que forman la estructura de su ADN – que hacen a sus 10 pares de cromosomas (Por comparación, el genoma humano contiene cerca de 2.900 millones de bases y 26.000 genes).

El 26 de febrero de 2008 se anunció la obtención de la secuencia completa del genoma del maíz. La única otra planta de cultivo cuyo genoma completo se ha conseguido hasta ese momento es el arroz.
Tiene 10 pares de cromosomas (2n = 20). Su longitud combinada es de 1500 cM. Algunos de sus cromosomas están altamente repetidos, en dominios heterocromáticos que producen razas de granos oscuros. Esas "alteraciones" individuales son polimórficas tanto entre razas de maíz como teosinte. Barbara McClintock ha usado esas alteraciones como marcadores para probar su teoría del transposón de «genes saltadores», con la que ganó en 1983 el Premio Nobel en Fisiología o Medicina.

Es una planta de noches largas y florece con un cierto número de días grados > 10 °C (50 °F) en el ambiente al cual se adaptó. Esa magnitud de la influencia de las noches largas hace que el número de días que deben pasar antes que florezca está genéticamente prescripto y regulado por el sistema-fitocromo.

La fotoperiodicidad puede ser excéntrica en cultivares tropicales, mientras que los días largos (noches cortas) propios de altas latitudes permiten a las plantas crecer tanto en altura que no tienen suficiente tiempo para producir semillas antes de ser aniquiladas por heladas. Esos atributos, sin embargo, pueden ser muy útiles para usar maíces tropicales en biofueles.

La planta de maíz está conformada por diversas partes, como son: hoja, tallo, raíz, inflorescencia y granos.

-Hoja

Las hojas de las plantas del maíz toman una forma alargada íntimamente arrollada al tallo, del cual nacen las espigas o mazorcas. Cada mazorca consiste en un tronco u olote que está cubierta por filas de granos, la parte comestible de la planta, cuyo número puede variar entre ocho y treinta.

Las hojas de las plantas de maíz crecen lentamente hasta aproximadamente los 10 pies (3,05 m) de altura. Cuando la planta es lo suficientemente alta, el tallo se transforma en una caña. Las hojas llegan a tener entre 18 y 36 pulgadas (45,7 cm y 91,4 cm) de largo. Con el tallo de una sola planta producirás acumulaciones de entre 2 a 3 pies (0,61 a 0,92 m) de ancho.

La hoja de la planta de maíz (Dracaena fragrans, "Massangeana") también se denomina fragant dracaena. Esta planta tropical es considerada un arbusto. Las plantas de hoja de maíz se siembran en las afueras de los EE.UU. Según el Departamento de Agricultura se siembran en zonas de rusticidad de entre 10 y 11. También se cultivan como plantas de interior.

-Tallo

El tallo del maíz está compuesto a su vez por tres capas: una epidermis exterior, impermeable y transparente, una pared por donde circulan las sustancias alimenticias y una médula de tejido esponjoso y blanco donde almacena reservas alimenticias, en especial azúcares.

a) Epidermis: capa impermeable y transparente que protege al tallo contra el ataque de insectos y enfermedades. 

b) Pared: capa leñosa, dura y maciza que corresponde a un conjunto de haces vasculares por donde circulan las sustancias alimenticias. 

c) Médula: tejido blando de carácter esponjoso que llena la parte central del tallo; en ella se almacenan las reservas alimenticias.

La porción del tallo comprendida entre el nivel del suelo y la inserción de la mazorca apical o principal, presenta alternadamente un área deprimida a lo largo de cada uno de los internudos; dicha área corresponde a la sección del tallo en que se desarrollan los distintos brotes de mazorca. A partir del nudo que se ubica sobre la inserción de la mazorca apical, el tallo es totalmente cilíndrico.

Los tallos son muy robustos, y dependiendo de la precocidad del cultivar pueden alcanzar entre 12 y 24 nudos aéreos.

El tallo en maíz, además de un soporte conductor, un reservorio dinámico de carbohidratos. Los cuales se ven afectados por diferentes condiciones como la etapa de desarrollo, remoción de órganos fuente y sumidero, estrés por sequía, época de siembra y por el genotipo.

-Raíz

Las plantas de maíz posee dos tipos de raíz, las primarias son fibrosas, presentando además raíces adventicias, que nacen en los primeros nudos por encima de la superficie del suelo, ambas tienen la misión de mantener a la planta erecta, sin embargo, por su gran masa de raíces superficiales, es susceptible a la sequía, intolerancia a suelos deficientes en nutrientes, y a caídas de grandes vientos (acame).

Como ya mencionado, el sistema radical está compuesto por una raíz primaria, que tiene origen en la rodícula y muy corta duración luego de la germinación. Para posteriormente configurar un sistema de raíces adventicias que brota a nivel de la corona del tallo y que entrelazan fuertemente por debajo de la superficie terrestre.

El desarrollo del sistema radical va a depender de 2 factores como son; la humedad y las condiciones de preparación del suelo que se le presentaron a la tierra en suelo bien preparado, poroso y con una buena humedad desde los inicios de germinación, la raíz puede alcanzar hasta 1,80 mts de profundidad.

El suelo de tipo franco arenoso se estima, que durante los primeros 25 días la planta tenga un rápido desarrollo que se aproxima 40-50 cms el que se incrementará en mayor a menor tamaño si las condiciones de fertilidad, porosidad y humedad sean favorables, pueden alcanzar una profundidad de 1,60-1,80 mts.

-Inflorescencia

El maíz es una planta monoica de flores unisexuales; sus inflorescencias masculinas y femeninas se encuentran bien diferenciadas en la misma planta.

Al conjunto de estructuras reproductivas en maiz se le conoce como inflorescencias (flor compuesta), asi cada planta de maiz posee dos inflorescencias: una masculina y una femenina.

Inflorescencia masculina

La inflorescencia masculina es terminal y se le conoce como panícula, panoja o espiga, compuesta por un eje central o raquis y ramas laterales; a lo largo del eje central se distribuyen los pares de espiguillas de forma polística y en las ramas con arreglo dístico y cada espiguilla está protegida por dos brácteas o glumas, que a su vez contienen en forma apareada las flores estaminadas; en cada florecilla componente de la panícula hay tres estambres donde se desarrollan los granos de polen.

La inflorescencia masculina, también llamada panoja, normalmente se hace visible entre las últimas hojas de la planta, 7 a 10 días antes de que aparezcan los estilos de la inflorescencia femenina.
Generalmente, 2 a 3 días antes de comenzar la liberación del polen, se elongan los internudos de la parte alta del tallo impulsando a la panoja, la cual queda completamente desplegada; la planta, en ese momento, alcanza su altura definitiva.

La misma está compuesta por un eje central, que corresponde a una prolongación del tallo de la planta; en los dos tercios superiores de dicho eje se desarrolla una espiga, bajo la cual se originan varias ramas finas de aspecto plumoso que corresponden a espigas laterales. Tanto en la espiga central, como en las laterales, se originan espiguillas; éstas siempre se producen de a pares, siendo una pedicelada y la otra sésil.

Cada espiguilla, a su vez, produce dos flores, las que presentan tres estambres largamente filamentados y un pistilo; este último normalmente degenera, permitiendo que las flores sean funcionalmente masculinas. Rodeando las dos flores contenidas en cada espiguilla se presentan dos glumas; al interior de ellas, cada flor se presenta encerrada entre dos estructuras: la lemma o glumela inferior, ubicada en forma adyacente a una de las glumas, y la pálea o glumela superior, que se sitúa entre las dos flores. La estructura que comprende la lemma, la pálea y la flor se denomina antecio, existiendo dos antecios en cada espiguilla.

Inflorescencias femeninas

Las inflorescencias femeninas, las mazorcas, se localizan en las yemas axilares de las hojas; son espigas de forma cilíndrica que consisten de un raquis central u olote donde se insertan las espiguillas por pares, cada espiguilla con dos flores pistiladas una fértil y otra abortiva, estas flores se arreglan en hileras paralelas, las flores pistiladas tienen un ovario único con un pedicelo unido al raquis, un estilo muy largo con propiedades estigmáticas donde germina el polen.

La inflorescencia femenina corresponde a una espiga; su eje, que es grueso y de forma cilíndrica, se conoce con el nombre de "coronta". La espiga, por su parte, se presenta cubierta por brácteas u hojas envolventes denominadas comúnmente "chalas". La espiga, conjuntamente con las brácteas, conforma la mazorca.

Cada planta produce entre siete y ocho brotes de mazorca, pero generalmente uno, el apical, llega a expresarse en forma productiva; sólo en condiciones de mayor luminosidad, como las que se producen en bordes de potreros o en cultivos de baja densidad, las plantas pueden expresar una segunda mazorca productiva. Las restantes mazorcas no se manifiestan externamente en la planta, alcanzando sólo un estado rudimentario. Las brácteas de las mazorcas improductivas, si bien logran una elongación relativamente importante, no alcanzan a sobrepasar la vaina de la hoja que las cubre. La mazorca apical determina su número de óvulos 15 a 20 días antes de la emisión de estilos, presentando en ese momento entre 1 y 2 cm de longitud. La cantidad de óvulos de la mazorca apical puede variar entre 500 y 1000; éstos se presentan alineados en 16 a 20 hileras de 30 a 50 óvulos cada una.

La inflorescencia femenina está conformada por espiguillas, las cuales se ubican en forma individual en cada una de las cavidades de la coronta; cada espiguilla, a su vez, contiene dos flores, de las cuales sólo una logra emitir su estilo; la otra flor aborta, originándose, por lo tanto, sólo un grano por cavidad.

Cada flor funcional tiene un ovario simple, el cual genera un estilo que se elonga y emerge a través de las brácteas en el extremo superior de la mazorca. Los estilos originados por cada flor femenina, conforman una característica cabellera en cada mazorca.

-Grano

En la mazorca, cada grano o semilla es un fruto independiente llamado cariópside que está insertado en el raquis cilíndrico u olote; la cantidad de grano producido por mazorca está limitada por el número de granos por hilera y de hileras por mazorca.

Los granos de maíz se desarrollan mediante la acumulación de los productos de la fotosíntesis, la absorción a través de las raíces y el metabolismo de la planta de maíz en la inflorescencia femenina denominada espiga. Esta estructura puede contener de 300 a I 000 granos según el número de hileras y el diámetro y longitud de la mazorca. El peso del grano puede variar mucho, de aproximadamente 19 a 30 g por cada 100 granos. Durante la recolección, las panojas de maíz son arrancadas manual o mecánicamente de la planta. Se pelan las brácteas que envuelven la mazorca y luego se separan los granos a mano o, más a menudo, mecánicamente.

El color amarillo del grano lo proporciona un pigmento carotenoide conocido como luteína, que es el responsable de que las gallinas alimentadas con este cereal pongan huevos con la yema de color rojizo. La luteína es un antioxidante muy importante para la visión ocular. En la parte más externa, contiene vitaminas hidrosolubles como tiamina, niacina y riboflavina.
Las células del germen contienen hierro, proteínas, niacina, riboflavina y tiamina.

Un grano de maíz corriente, contiene:

  • Zeína, que representa un 60% del nitrógeno total. Es deficiente en lisina y triptófano (aminoácidos limitantes). Este déficit se ha paliado con la propagación de mutantes del maíz creados para disminuir el porcentaje de zeína.

  • Glutenina, constituye el 27% del nitrógeno total y es deficiente en lisina (aminoácido limitante), pero no en triptófano.

La proteína del maíz no contiene gliadina, una de las proteínas que conforman el gluten, de ahí que pueda ser consumido por personas intolerantes.