El estudio del crecimiento de las alubias, o judías (Phaseolus vulgaris), es un campo que ha capturado la curiosidad tanto de científicos como de estudiantes. Estas plantas, pertenecientes a la familia de las leguminosas, llegaron a Europa de la mano de los colonizadores españoles y son fundamentales en la alimentación humana y del ganado. Su cultivo y desarrollo son un excelente objeto de estudio para comprender los complejos procesos biológicos y, en ocasiones, la influencia de factores externos, incluso aquellos de naturaleza más inusual.
Experimentos sobre la germinación de las semillas y la intervención humana
Un experimento realizado por alumnos en la materia de Geografía planteó una hipótesis intrigante: "Las semillas crecen antes cuando hay intervención humana". Esta idea surgió de la observación cotidiana de personas que cuidan plantas, les hablan y cantan, notando que dichas plantas gozan de buena salud. Además, la visita a una exposición donde se exhibían plantas conectadas a sensores que emitían vibraciones distintas según las personas que las tocaban, motivó a investigar la posible comunicación mental entre seres humanos y plantas.
Definición de experimento
Un experimento es un procedimiento mediante el cual se trata de comprobar (confirmar o verificar) una o varias hipótesis relacionadas con un determinado fenómeno, mediante la manipulación de la/s variables que presumiblemente son su causa. La experimentación constituye uno de los elementos claves del método científico y es fundamental para ofrecer explicaciones causales. Los procedimientos utilizados pueden variar mucho según las disciplinas, pero persiguen el mismo objetivo: excluir explicaciones alternativas (diferentes a la variable manipulada) en la explicación de los resultados.
Procedimiento del experimento
El experimento se llevó a cabo siguiendo estos pasos:
- Se eligieron 10 habichuelas de cocinar (secas) con la piel intacta.
- Se hicieron dos grupos de cinco, dos grupos iguales, sin elegirlas.
- Se pusieron en dos vasos de cristal iguales, dentro de los cuales se había puesto un algodón humedecido y las habichuelas sobre el algodón.
- En los vasos se dibujó un 1 y en el otro un 2.
- Se tomó una moneda y se pintó un 1 y un 2 por cada cara. Se le dio a una tercera persona para que la lanzara al aire y así se seleccionó un vaso.
- Se tomó el vaso elegido, se situaron en un sitio tranquilo y se colocó el vaso sobre una mesa. Los participantes se sentaron con las manos apoyadas sobre la mesa, a cinco o diez centímetros sin tocar el vaso.
- Se cerraron los ojos y se intentó ver cómo salían de los dedos unas gotitas de agua, como si la mano fuera una regadera que regara las semillas, a la vez que estas se resquebrajaban en la piel, se arrugaban y crecía un pequeño rabito del que salían dos hojitas (dos o cinco minutos de riego eran suficientes). En definitiva, se proyectó mentalmente sobre la semilla la imagen de ella misma germinando al recibir el fluido.
- Después se colocaron ambos vasos en el mismo lugar, con luz, pero que no fuera excesiva, y a las dos o tres horas se repitió el mensaje.
La hipótesis era que, si se realizaba correctamente, las semillas elegidas germinarían mucho antes que las otras.
Resultados y conclusiones del experimento
Varios alumnos participaron en el experimento, documentando sus experiencias y observaciones. A continuación, se presentan algunos de los resultados:
Álvaro Jesús Gallardo Márquez (2º ESO)
Fecha del experimento: 2/06/09
- Primer contacto (17:15-17:30): Algunas habichuelas empezaron a arrugarse después de ponerlas al sol.
- Segundo contacto (18:15-18:30): Empezaron a resquebrajarse y romperse algunas semillas.
- Tercer contacto (19:00-19:15): Empezó a salir la punta de la raíz.
- Cuarto contacto (19:45-20:00): Salió el resto de la raíz, después de haberlas puesto al sol durante toda la tarde.
Conclusión: "Este experimento es real y comprobable y además lo puede realizar cualquier tipo de persona, en el caso de que no confiara en esto. Por supuesto, las semillas del vaso que trabajé germinaron, al contrario que el otro vaso que fue con el que NO trabajé."
María Sánchez Alonso (2º ESO)
Fecha de inicio: 29 de mayo de 2009, 16:00 PM
- 16:10 PM: Se eligió un vaso (nº 1), se puso en una habitación tranquila, se cerraron los ojos y se pusieron las manos rodeando el vaso sin rozarlo, a unos 5 cm. Durante diez minutos, se imaginó que de los dedos caían gotitas que regaban las habichuelas, y que estas se arrugaban, resquebrajaban y crecían.
- Diez minutos después: Se notó un cambio en las semillas: algunas arrugadas, otra con puntos negros, e incluso una resquebrajada. Los vasos se colocaron en la ventana.
- Una hora después: Se repitió el proceso de imaginación, y las habichuelas seguían progresando.
- Otra hora después: Se realizó de nuevo el proceso, y ya había tres habichuelas resquebrajadas.
- A la mañana siguiente: Tres habichuelas habían crecido.
Marta Laynez Quirós
Fecha de realización: 1 de junio de 2009
- Primer proceso (16:00): Las habichuelas empezaron a cambiar de color, poniéndose amarillentas.
- Segundo proceso (18:30): Salieron bultitos.
- Tercer proceso (19:10): Empezaron a abrirse unas grietas.
- A la mañana siguiente: Las semillas tratadas habían germinado y crecido más, mostrando una clara diferencia.
Conclusión: "Esto demuestra que podemos comunicarnos con las plantas."
Jesús Villarrubia Bernal (1º ESO)
El trabajo se centró en la "fuerza interior del ser humano".
- Primera meditación (5 minutos): Las habichuelas se arrugaron en el vaso tratado, mientras que las del otro vaso permanecieron igual.
- Tercera meditación: Las judías se pusieron amarillentas y algunas comenzaron a resquebrajarse.
- Cuarta meditación: Algunas judías ya habían empezado a brotar.
Conclusión: "Este trabajo me ha dejado con dos velas de mocos porque estoy alucinado de la fuerza interior del ser humano. No me imaginaba que tuviéramos esa fuerza interior, la verdad es que ha merecido la pena y para nada ha sido una pérdida de tiempo, me ha encantado."
María Mercedes Braza Granado (3º ESO)
Los cambios observados en el experimento de la habichuela fueron:
- Se arrugaron antes las habichuelas del vaso con el que se trabajó.
- Se agrietaron antes las habichuelas del vaso con el que se trabajó.
- Germinaron antes las habichuelas del vaso con el que se trabajó.
- Las otras habichuelas que estaban en el vaso que no se trabajó permanecieron igual que al principio.
Consideraciones sobre la validez de los experimentos
Algunos de los experimentos fueron señalados como "no válidos" debido a la falta de comparación clara entre los dos vasos o a la posibilidad de germinación natural en una semana. Sin embargo, la consistencia de los resultados reportados por múltiples estudiantes sugiere un patrón que vale la pena explorar en mayor profundidad. Aunque la base científica de la "comunicación mental" con las plantas es un tema de debate, el entusiasmo y la capacidad de observación de los estudiantes son innegables.
El ciclo de vida y cultivo de las alubias
Más allá de las particularidades de estos experimentos, comprender el ciclo de vida y los requisitos de cultivo de las alubias es fundamental. Las judías, alubias o habichuelas (Phaseolus vulgaris) son plantas de la familia de las leguminosas que llegaron a Europa de la mano de los colonizadores españoles. Hay diferentes variedades clasificadas en función de la altura de crecimiento (alta/de enrame o baja/enana) o por la forma de la vaina (plana o cilíndrica).
Impresionante time - lapse del nacimiento y desarrollo de una planta.
Requisitos de siembra y crecimiento
- Es una planta que se desarrolla sin problemas con temperaturas cálidas, por lo que es habitual su siembra a principios de primavera y durante el verano.
- Necesita temperaturas alrededor de los 10ºC para germinar y de entre 15 y 25ºC para ser polinizada correctamente.
- La siembra se realiza directamente en la tierra. El marco de plantación habitual es de 70-80 cm entre líneas y 40 cm entre plantas, aunque las variedades enanas o de mata baja admiten siembras más densas.
- Las judías también pueden sembrarse en macetas o jardineras. Es importante tener en cuenta que necesitarán un mínimo de 5 litros de volumen por planta para que puedan crecer bien. Para recipientes, se recomiendan variedades de mata baja para evitar el uso de tutores, ya que suelen formar un tallo erecto de no más de 30-50 cm de altura.
Variedades recomendadas para cultivo en macetas
- JUDÍA EFEQUINCE: variedad de mata baja y vainas cilíndricas de unos 15-17 cm de largo y no más de 1 cm de grosor.
- JUDÍA ROMANO BUSH-PLAJA: esta judía también es de mata baja pero sus vainas son planas de unos 15 cm de largo y 1,5 cm de ancho.
Riego y cosecha
- Una vez sembradas, es recomendable no regar hasta la aparición de los primeros brotes. A partir de entonces, el riego debe ser regular, tirando a escaso.
- Puedes incrementar el riego con la llegada de la floración y durante la fructificación de las vainas.
- A diferencia de las variedades de mata baja, las variedades de mata alta o de enrame precisan de tutores que permitan su crecimiento vertical.
- Las vainas estarán listas para cosechar a los 15-25 días desde la floración.
Mecanismos de crecimiento y fototropismo
Desde el punto de vista humano, los seres vivos más extraños con los que convivimos día a día son las plantas. Los vegetales tienen unos ciclos de vida, estructuras y características fisiológicas extrañísimas. La maravilla comienza el mismo día de la germinación. La judía (alubia, habichuela o como quieras llamarla) muestra el fin de una fase previa en que la semilla se ha hinchado con agua hasta preparar al embrión que se vuelve turgente. Las enzimas y las sustancias de reserva hacen que el embrión crezca lo suficiente y salga fuera de la semilla.
La planta va a necesitar mucha más agua y nutrientes, así que lo primero es desarrollar un sistema radicular, que es lo que vemos escarbando hacia la profundidad del suelo durante los primeros días. A partir de aquí aparecen las raíces secundarias, que anclan la planta al suelo y la preparan para el siguiente paso: salir a la luz. Esto ocurre tras unos días, después de lo cual el hipocótilo se alarga y los cotiledones dejan ver las primeras hojas de la planta. A partir de aquí, la planta ya tiene todo lo que necesita para autoabastecerse.
Las células madre que hay en la zona apical del tallo, es decir, en su punta, se encargan de que la planta crezca y se diferencie para formar las diferentes partes: hojas, tallo, nodos. Y siempre van creciendo hacia la luz en un fenómeno que se llama fototropismo. Esto hace que la planta se curve hacia la luz. Si la luz es perpendicular (en un sistema artificial) o variante, como pasa a sol descubierto, esto hace que vayan creciendo las partes de la planta de forma secuencial, ahora un lado y ahora otro. Este es uno de los mecanismos más sencillos y más eficientes que existen en la naturaleza y es el responsable, por ejemplo, de que los girasoles estén siempre "de cara al sol", como dice el refrán.
Aunque toda la parte verde es capaz de hacer la fotosíntesis, la planta necesitará de los órganos especializados en ella: las hojas. Las raíces secundarias, además de anclaje, desarrollan también unos "pelos absorbentes" que son importantísimos para absorber agua y sales minerales.
Evolución y diversificación de las leguminosas
Un estudio dirigido por el profesor de biología de la Universidad estadounidense de Penn State, Hong Ma, ha revelado un historial de duplicaciones del genoma completo en el árbol genealógico de las leguminosas, que incluye judía, soja, maní y otros cultivos de importancia económica. Hong Ma explica que “las legumbres constituyen la tercera familia más grande de plantas con flores y son increíblemente diversas, desde pequeñas hierbas hasta árboles gigantes. Son cultivos alimentarios esenciales tanto para los seres humanos como para el ganado, se pueden utilizar como madera y tienen muchos otros usos.”
Para reconstruir el árbol genealógico, los investigadores compararon la secuencia de ADN de más de 1.500 genes de 463 especies de leguminosas diferentes, incluidas 391 especies recién secuenciadas. Analizaron secuencias de genes de los transcriptomas de la mayoría de las 463 especies y un pequeño número de genomas completos secuenciados superficialmente. En todo el árbol genealógico de las leguminosas, los investigadores identificaron pruebas sólidas de 28 eventos separados de duplicación del genoma completo. "Este es el estudio más grande de este tipo para una sola familia de plantas”, explica Ma. “Hicimos todo lo posible para muestrear tantas especies como pudimos para obtener una representación amplia de la familia de las leguminosas, pero a menudo es difícil obtener especímenes bien conservados de los que podamos extraer ADN o ARN, especialmente para las especies que se encuentran en ubicaciones remotas." Además de ayudar a los investigadores a comprender la evolución y diversificación de las leguminosas, el nuevo árbol genealógico de las leguminosas ayuda a aclarar la relación entre las plantas de cultivo y sus parientes silvestres.
Prácticas tradicionales y modernas en el cultivo del Judión de La Granja
Tradicionalmente, el cultivo del Judión de La Granja se realizaba en pequeños huertos. Tras estercolar y preparar la tierra, el Judión se sembraba en la primera veintena de mayo, con un marco variable, pero que generalmente se ajustaba a unas dimensiones de 80 x 100 cm. Dependiendo de las condiciones atmosféricas, los riegos comienzan en junio, para “tutorizarse” (en grandes varales, de hasta 4 m) cuando el brote estaba hecho. A lo largo del ciclo vegetativo, se daban varios riegos y las escardas manuales eliminaban las malas hierbas. A partir de septiembre se realizaba la “primera cosecha” para concluir la recogida a finales de octubre.
Innovaciones en el cultivo
Las prácticas actuales difieren poco de las tradicionales. Se sigue cultivando en pequeños huertos y, a lo sumo, las innovaciones van encaminadas a aliviar los trabajos más penosos.
- Subsolado: Cada 2 o 3 años en otoño-invierno, antes de la aplicación de abonos o enmiendas, conviene realizar un subsolado, consistente en producir cortes perpendiculares en el suelo de una profundidad de 40 a 60 cm. Esta labor tiene como finalidad: eliminar el llamado piso de arado, aumentar el espesor de la capa roturada, dando a las plantas mayor espacio donde desarrollar sus raíces y mayor campo de acción de alimentación, y permitir que el agua de lluvia o riego penetre más en el suelo.
- Preparación del terreno: Es una labor lenta y costosa debido a que la profundidad de trabajo oscila entre 20 y 30 cm. Con esta labor lo que se pretende es remover toda la tierra y enterrar los restos de cosecha del cultivo anterior para que se descompongan y permitir que el agua penetre mejor en él.
- Aplicación de herbicidas: Es una práctica poco habitual en la mayoría de las zonas de cultivo, empleando, en la mayoría de los casos, las materias activas Etalfluralina, Trifluralina o Dinitramina.
Abonado y siembra
- Abonado de presiembra: Las plantas de judión demandan en importante cantidad los elementos fertilizantes K, N, Ca y P, y son sensibles a las carencias de Cu, Mo (en suelos ácidos), Mn (en suelos básicos) y, especialmente, de Zn; además, son sensibles al exceso de B y Cl. Para una cosecha de 2.500 kg de judión/ha, y en un terreno sin desequilibrios de nutrientes, se puede recomendar una fórmula de abonado de presiembra de 50-75-150 (N-P2O5-K2O). Si se utilizan abonos simples, el K2O se aportará en forma de sulfato.
- Siembra: La mayoría de los productores realizan la siembra sobre el surco de forma manual o con sembradoras mecánicas o neumáticas durante el mes de Mayo. Con la siembra se debe conseguir el número ideal de plantas productivas por hectárea; esto exige una siembra a marco, una estimación de fallos y una esperada operación de siembra.
Manejo del cultivo
- Binados y/o aporcados: Son frecuentes estas labores mientras las plantas no tengan un excesivo desarrollo que dificulte el paso del tractor entre ellas.
- Riegos: Aunque el cultivo del judión no tiene unas grandes necesidades hídricas en nuestras latitudes, requiere de la aportación de agua mediante el riego, debido a su corto ciclo y el periodo en el que se desarrolla; además su manejo es muy importante debido a que el judión es una planta muy sensible a la falta y/o al exceso de agua, especialmente en la floración y cuajado. El fin del riego se produce cuando se ha recogido más del 50% de las vainas o cuando empiezan las lluvias.
- Tratamientos: Una vez que las plantas “cubran” el surco con su vegetación, el agricultor normalmente no hace tratamientos, con medios mecánicos, por los daños que se pueden provocar en las plantas.
Recolección y conservación
Al analizar la recolección del judión es necesario tener presentes algunos aspectos relacionados con las plantas y semillas en el momento de la operación, que condicionan la misma:
- Heterogeneidad de la maduración.
- Dehiscencia de frutos: Los frutos secos son dehiscentes (se abren dejando en libertad las semillas).
- Sensibilidad de las semillas al manejo.
- Conservación del grano: La semilla recogida con elevada humedad (>17%) tiene problemas de conservación.
La recolección del Judión de La Granja se hace de formas variadas debido a los distintos sistemas de cultivo. Posteriormente, y ante la madurez general de las vainas, se corta la planta a la altura conveniente para evitar incorporar tierra de la raíz, y se saca del tutor, en caso de ser varilla o vara de madera, y se transporta al lugar de secado u oreo. El desgranado se realiza mecánicamente o manual de modo que sólo se retiran las vainas perfectamente secas. La máquina utilizada está adaptada de las antiguas utilizadas en Castilla-León, incorporando cribas más pequeñas para el paso del Judión y aspas en su interior que hacen de turbina de viento para sacar las vainas ya desgranadas al exterior.
El período en que el agricultor tiene las plantas o vainas en secado para su posterior trilla o desgranado es crucial. Son diversos los lugares de secado, en función principalmente de la cantidad de plantas a secar, siendo los más tradicionales las naves ganaderas, y los más modernos las naves o invernaderos convenientemente ventilados y adecuados a tal efecto.