Plantas leguminosas: una visión completa de su diversidad, características y usos

Las leguminosas, científicamente conocidas como Fabaceae o Leguminosae, constituyen una vasta familia de plantas con una distribución cosmopolita y una importancia ecológica y económica fundamental. Reúnen árboles, arbustos y hierbas, tanto perennes como anuales, y son fácilmente reconocibles por su fruto característico: la legumbre.

¿Qué son las leguminosas?

Las leguminosas son un grupo de plantas que pertenecen a la familia de las Fabaceae o fabáceas. Se trata de un grupo muy numeroso con casi 20.000 especies, entre las que hay desde árboles a herbáceas, pasando por arbustos y enredaderas. En la Península Ibérica, y también en Aragón, la familia de las leguminosas cuenta con una gran diversidad de especies, aproximadamente 35 géneros y 240 taxones, incluyendo especies y subespecies.

Podemos encontrar representantes de esta familia en árboles, como las acacias; arbustos, como la retama y herbáceas como el trébol. Son unas de las plantas más cultivadas actualmente, y tienen una gran importancia en nuestra alimentación. Sin embargo, muchas veces se confunden los términos de leguminosa y legumbre, por lo que es crucial entender sus características y diferencias.

Lo que distingue a las plantas leguminosas de las demás es que sus frutos tienen forma de vaina, en el interior de las cuales se desarrollan sus semillas. Estas semillas son lo que se conoce como legumbres y resultan un producto de primer orden en la industria alimentaria humana a nivel mundial.

Características principales de las leguminosas

Las leguminosas presentan una gran variedad de hábitos de crecimiento, pudiendo ser desde árboles, arbustos o hierbas, hasta enredaderas herbáceas o lianas. Las hierbas, a su vez, pueden ser anuales, bienales o perennes.

Hojas

Las hojas son casi siempre alternas y con estípulas, persistentes o caducas, generalmente compuestas, pinnadas o bipinnadas, digitadas o trifoliadas. A menudo, las hojas se hallan reducidas o son precozmente caducas o nulas en las especies áfilas o subáfilas. La mayoría de las leguminosas tienen hojas divididas o independientes.

Flores

Distinguimos bien esta familia por sus características flores y sus frutos, las legumbres. Las flores son muy parecidas en toda la familia, cambiando el color. Son flores con ovario súpero. Las flores pueden ser desde pequeñas o grandes, actinomorfas -en el caso de las mimosóideas- a leves o profundamente cigomorfas -como ocurre en las papilionóideas y en la mayor parte de las cesalpinióideas-. Las irregularidades en la simetría floral en estos casos involucran al perianto y al androceo. El hipanto puede estar presente o ausente, en este último caso está reemplazado por el tubo del cáliz, como es el caso en la mayoría de las fabóideas.

Frutos

Los frutos suelen tener más de una semilla, raramente una sola (como en Retama sphaerocarpa), se le llama legumbre y se abre por la sutura ventral y el nervio medio. El fruto de las leguminosas, técnicamente denominado legumbre, deriva de un ovario compuesto por un solo carpelo el cual -en la madurez- se abre longitudinalmente en dos valvas, lo que indica que su dehiscencia ocurre por la nervadura media y por la unión carpelar. No obstante, existe una inmensa variedad de formas y tamaños de frutos en la familia. Uno de los frutos más notables de la familia tal vez sea el del maní (género Arachis), ya que las flores, tras la polinización, se hunden en el suelo y el fruto (una legumbre indehiscente) se desarrolla subterráneamente.

Las legumbres son una fuente importantísima de proteína de origen vegetal, consumidas ampliamente en las gastronomías de todo el mundo y, además, su consumo está especialmente extendido en Asia, África y América Latina. En las zonas o países donde la ganadería no está muy extendida y conseguir carne o lácteos es algo más difícil o caro, las legumbres suponen una parte vital de la dieta de la población.

Raíces y fijación de nitrógeno

Las raíces presentan un predominio del sistema primario, es decir, de aquel que proviene de la radícula del embrión. Su sistema radical es normalmente pivotante. Otra de las características más importantes de las plantas leguminosas es su capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico en el suelo. Esto quiere decir que son capaces de hacer que el nitrógeno del aire se convierta en un nutriente aprovechable para las plantas en forma de nitrógeno mineral en la tierra. ¿Cómo lo consiguen? Gracias a la simbiosis que las leguminosas mantienen con las bacterias de la familia Rhizobium, estas plantas forman nódulos en sus raíces.

Las bacterias toman el nitrógeno del aire, y lo convierten en nutrientes para la planta. Una vez la planta muera, estos nódulos cargados de nitrógeno se incorporarán tarde o temprano al suelo, enriqueciéndolo de forma natural. Los rizobios se encuentran siempre en todo tipo de suelos, con lo que simplemente con plantar las leguminosas estos entran en simbiosis con la planta y producen esta unión tan beneficiosa para el suelo. Incluso si al inicio aparecen pocos rizomas, solo será necesario dar algo de tiempo al cultivo.

La nodulación está presente en todas las subfamilias de leguminosas, pero es menos frecuente en la subfamilia Caesalpinioideae. La subfamilia Papilionoideae es la que presenta todos los tipos de nódulos: indeterminado (conserva el meristemo), determinado (no conserva el meristemo) y el tipo de Aeschynomene. Aunque la nodulación es abundante en las dos subfamilias monofiléticas Papilionoideae y Mimosoideae, también existen ejemplos de especies no nodulantes. La presencia y ausencia de especies nodulantes dentro de las tres subfamilias indica que la nodulación surgió varias veces en el transcurso de la evolución de las leguminosas y que se ha perdido en algunos linajes.

Clasificación y diversidad de leguminosas

La familia de las Fabaceae se divide tradicionalmente en tres subfamilias principales: Caesalpinioideae, Mimosoideae y Papilionoideae (o Faboideae).

Caesalpinioideae

• Comprende árboles y lianas, las hojas son aparentemente simples, algunas veces bilobadas.
• El número cromosómico básico es x=7.
• Incluye de 4 a 12 géneros y unas 265 especies. El género más representado es Bauhinia con unas 250 especies de distribución pantropical.
• Cercis, otro de los géneros dentro de esta tribu, presenta flores que, en apariencia, son similares a las fabóideas. Este género presenta características particulares en cuanto a su morfología y desarrollo floral: un cáliz de cuatro sépalos y un androceo de cuatro estambres lo que las separa netamente de las restantes fabáceas.
• Presentan el envés (la cara de abajo) de las hojas cubiertas por glándulas con forma de cráter y las estípulas y bractéolas deciduas, caedizas.
• Los miembros de la tribu muestran una reducción en el número de pétalos o de estambres.
• Producen, además, un tipo de resina muy particular, la cual contiene diterpenos bicíclicos.
• La tribu incluye muchos árboles tropicales entre ellos algunos que se utilizan para la producción de madera.
• Incluye unos 80 géneros con un número cromosómico básico de x=12.

Mimosoideae

• Son árboles o arbustos, rara vez hierbas, de follaje grácil por sus hojas bipinnadas, raramente pinnadas o reducidas a filodios.
• Las flores son actinomorfas. La corola tiene prefloración valvar, a menudo es gamopétala y tubulosa. El cáliz es valvar o, en algunos grupos, imbricado, siempre gamosépalo.
• El androceo está formado por 4, 8, 10 o numerosos estambres, los cuales superan la altura de la corola. Los filamentos estaminales están libres o soldados entre sí. El polen es generalmente compuesto. El óvulo es anátropo.
• La semilla presenta el embrión recto y el tegumento presenta una «línea fisural» con forma de anillo o herradura.
• Es un grupo muy bien representado por numerosos géneros y especies en regiones tropicales o subtropicales, de todos los continentes, pero están particularmente distribuidas en África y América.
• Comprenden 82 géneros y alrededor de 3300 especies. Los géneros con mayor número de especies son Acacia sensu stricto (960), Mimosa (480), Inga (350), Calliandra (200), Vachellia (161), Senegalia (85), Prosopis (45), Pithecellobium (40).
• Especies muy conocidas pertenecen a las mimosóideas, tales como las verdaderas acacias, las mimosas o sensitivas, los ingáes, timbóes y plumerillos, los aromos, tuscas, garabatos, espinillos y los algarrobos de las Américas.

Papilionoideae (o Faboideae)

• Son árboles, arbustos, trepadoras leñosas o herbáceas o anuales. Las hojas son, por lo general, pinnadas o digitadas, frecuentemente trifoliadas, algunas veces unifoliadas y hasta nulas, pero nunca bipinnadas.
• Las flores se disponen en racimos, panojas, capítulos o espigas. Las flores son cigomorfas, rara vez actinomorfas.
• La prefloración es imbricada, rara vez valvar; la prefloración de la corola se dice descendente: el estandarte es externo, cubriendo los pétalos vecinos.
• La corola es generalmente «amariposada» o «papilionoidea», con los dos pétalos inferiores conniventes o unidos en el ápice, formando la quilla, los dos laterales extendidos como alas y el superior erguido.
• El androceo está formado por lo general por 10 estambres, libres o soldados en grupos, igualando la altura de los pétalos o cubiertos por ellos. El polen es libre y el tegumento seminal no presenta «línea fisural». El óvulo es anátropo.
• La estructura floral es mucho más variada que en las mimosóideas. Las flores se disponen en racimos o panojas, en general de medianas a grandes, rara vez pequeñas, y en espiga densa.
• Habitan preferentemente en las regiones cálidas, y están muy bien representadas en las regiones tropicales de África y América, donde son especies a menudo gigantescas.
• La subfamilia está compuesta por 160 géneros y aproximadamente 1900 especies.
• Forman parte de esta subfamilia plantas conocidas como cassias, cina-cina, pata de vaca, el algarrobo europeo, la acacia negra o Gleditsia, el guayacán y el chivato.

Leguminosas de importancia alimentaria

Dentro de la diversidad de leguminosas podemos encontrar: alfalfa, frijol y árboles, por ejemplo, algarrobo o acacia. Estas plantas son una fuente rica en proteínas, carbohidratos, vitaminas como B y C y minerales como hierro, calcio y fósforo. Algunos aceites, como el de soya, y gomas como la arábiga, provienen de leguminosas.

Las leguminosas se clasifican en dos grupos en función de su contenido lipídico, diferenciándose así las leguminosas oleaginosas (soja y cacahuete) con unos niveles de grasa elevados: 20-50% y las leguminosas secas o leguminosas grano (judía, lenteja, garbanzo, haba, altramuz, guisante, etc.) con un contenido en grasa muy inferior: 1-7% (Torija y Diez, 1999).

Las vainas, en algunos casos, se comen completas, tal como sucede con las chauchas; y otras veces se retiran las semillas de su interior para consumir como granos (poroto, soja, lenteja, garbanzo, arveja, maní); otras leguminosas sirven típicamente como forraje, para alimentar al ganado, tal como es el caso de la alfalfa o el del trébol. Los árboles de leguminosas se distribuyen sobre todo en regiones tropicales, donde pueden alcanzar grandes portes.

Ejemplos de leguminosas cultivadas

Cacahuete (Arachis hypogaea)

Es una planta herbácea originaria de América. Tiene un tallo muy ramificado, que puede llegar a alcanzar cuarenta centímetros de altura, con flores amarillentas. Las vainas se encuentran enterradas unos centímetros debajo de la superficie. Tienen una longitud de 1-7 cm y presentan varias semillas, de color café amarillento, con bordes prominentes reticulados y más o menos deprimidos entre las semillas.

Soja (Glycine max)

Es una planta cultivada por sus semillas, son legumbres con un alto valor proteico (cercano al 35%) utilizadas en alimentación y para la producción de aceite. El fruto es una vaina de longitud similar a la del cacahuete. Cada fruto contiene de 3-4 semillas, esféricas de color amarillo. Su tamaño es mediano (100 semillas pesan de 5 a 40 gramos, aunque en las variedades comerciales oscila de 10 a 20 gramos). La semilla es rica en proteína y grasa. En algunas variedades mejoradas presenta alrededor del 40-42% de proteína y del 20-22% en aceite, respecto a su peso seco. En la proteína de soja hay un alto contenido de los aminoácidos esenciales, lisina y leucina. Esta planta, es originaria de China, y su nombre viene del Japón, no obstante, se comercializa en todo el mundo, debido a sus múltiples usos.

Judía (Phaseolus vulgaris)

Recibe también el nombre de frijol, habichuela, alubia, poroto y chaucha. Es un vegetal anual de tallos volubles, con hojas grandes compuestas por foliolos, que se cultiva por su legumbre larga y picuda, dotada de varias semillas blancas o moradas según las variedades. Las flores se presentan en racimos y su color depende de la variedad, aunque en las variedades más importantes la flor es blanca. Las semillas son comestibles cuando están secas, mientras que las vainas verdes se consumen como verdura.

Lenteja (Lens culinaris)

Es una planta anual herbácea, con tallos endebles, ramosos y estriados, hojas oblongas, estípulas lanceoladas, zarcillos poco arrollados, flores blancas con venas moradas, sobre un pedúnculo axilar, y fruto en vaina pequeña, con dos o tres semillas pardas en forma de disco. Hay dos formas de semillas dependiendo del tamaño del fruto, las del fruto grande y las de fruto pequeño. Según el tamaño y color de la semilla, se diferencian varios tipos como: la lenteja de la Armuña (con denominación de origen) que es de color verde clarillo con un tamaño de 8 a 10 mm en diámetro. Pardina, de color pardo y tamaño de 4 a 6 mm. Verdina, de color verde a verde amarillento y con puntaciones color negro.

Garbanzo (Cicer arietinum)

Es una planta herbácea originaria del Cáucaso con unos cincuenta centímetros de altura, de flores blancas y fruto en vaina corta hinchada y velluda, con un par de semillas que el hombre consume como alimento.

Haba (Vicia faba)

Las variedades de habas más cultivadas son: habas, judías, garbanzos, lentejas, vezas, alfalfa, haboncillos, guisantes. Dentro de esta variedad de especias se pueden clasificar por su uso final: grano para consumo humano o animal o hierba para consumo animal en forma de heno o silo.

Tabla: Composición nutricional de leguminosas secas (valores aproximados por 100g de producto seco)

Importancia agrícola y medioambiental

Las leguminosas son esenciales en la rotación de cultivos, ya que dejan el suelo más fértil para otros cultivos como cereales. Además, la capacidad de estas plantas de fijar nitrógeno en el suelo las hace un cultivo doblemente valioso para los agricultores: además de producir fruto, enriquecen el suelo y lo hacen más fértil. Son así una pieza clave de la rotación de cultivos y los sistemas de agricultura sostenible. Por todas estas virtudes, la ONU proclamó el año 2016 como el Año Internacional de las Legumbres.

Otro de los beneficios de estas plantas es que acostumbran a desarrollar sistemas radiculares bastante profundos, que ayudan por tanto a soltar el suelo y hacer que penetren en él mejor tanto el oxígeno como los nutrientes o el agua. Cuando se añade a esto el hecho de que las flores de las leguminosas atraen a insectos polinizadores, indispensables para la salud de los cultivos, no cuesta entender por qué son una pieza esencial de muchas técnicas de asociación y rotación de cultivos.

Estas plantas son también muy utilizadas cuando se emplea la técnica del abono verde, que consiste en dejar crecer algunas plantas determinadas en una zona del cultivo para más adelante segarlas y dejar que su materia vegetal se incorpore al suelo. Para este efecto en concreto es habitual la siembra de veza, tréboles o guisantes, entre otros. Aquí se trata de dejar que la planta crezca pero sin llegar a desarrollar floración ni fruto, para que no consuma los nutrientes almacenados y estos se incorporen al suelo.

En los cultivos extensivos, cada vez más, somos conscientes de la importancia de la diversificación de especies y variedades en nuestra explotación agrícola. La rotación de cultivos es una técnica muy extendida entre los agricultores para evitar plagas y enfermedades, malas hierbas y pérdida de fertilidad del suelo.

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