Jatropha curcas - Genfor Landscaping

GENETICA FORESTAL,
S. DE R.L. DE C.V.
Carretera a la Unión S/N, Col. Centro, Tlaxcalantongo de Venustiano
Carranza, Xicotepec, Puebla C.P. 73097 Tel. 01 (800) 718 5098
Email: geneticaforestal@hotmail.com
Jatropha curcas
FICHA TÉCNICA
TAXONOMÍA
REINO
SUBREINO
DIVISIÓN
CLASE
SUBCLASE
ORDEN
FAMILIA
GÉNERO
ESPECIE
EPITETO ESPEC.
Plantae
Tracheobionta
Magnoliophyta
Magnoliopsida
Rosidae
Euphorbiales
Euphorbiaceae
Jatropha
Curcas
Jatropha curcas L.
El género Jatropha tiene más de 170 especies en casi todos los continentes tropicales, de las cuales más
de 40 especies se encuentran creciendo en México. El ilustre taxónomo universal Carlos Linneo la
clasificó primero con el epíteto específico Jatropha curcas L. La jatrofa es una especie polimórfica, con
mucha variabilidad genética y ecológica. Su nombre común en México es jatrofa, piñón, piloncillo, y
en Centroamérica, tempate.
POTENCIAL ENERGÉTICO
El árbol de Jatropha curcas L. puede considerarse como una planta productivamente rápida aún en
situaciones adversas, tierras degradadas, clima seco, tierras marginales y al mismo tiempo, ser parte
de un sistema agrosilvicola. Puede plantarse como cortina en la orilla de pastizales, porque no crece
demasiado alto, así como también es apropiada para terrenos improductivos, abandonados por la
agricultura ó la ganadería, junto a las vías férreas, carreteras y canales de riego.
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Las principales bondades de la planta Jatropha curcas L. son:
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Prospera en prácticamente cualquier tipo de suelo.
No tiene insectos, enfermedades o predadores (ganado, ovejas, cabras) que representen una
amenaza fatal.
Puede cultivarse en áreas con poca lluvia, hasta 200 mm por año, ya que resiste largos
periodos de sequia.
Su propagación sexual o asexual es sencilla.
Produce frutos desde el primer año, pero se estabiliza su producción en el tercer año y su vida
productiva dura más de 40 años.
Tiene más de 200 productos y subproductos que son útiles al ser humano.
Es un cultivo sustentable de alto impacto social, lo cual arraiga al campesino a su tierra.
Es una alternativa de energía renovable y competitiva, para que el petróleo dure más.
MORFOLOGÍA DEL ÁRBOL
Porte: La Jatropha curcas L. es un arbusto o árbol pequeño
de 2 a 6 m de alto y hasta 8 m de altura, con corteza blancogrisácea, caducifolio, fuste ramificado a baja altura y exuda
un látex translúcido.
Copa: Ancha, irregular y tupida.
Tallo: Monopódico o simpódico, los tallos crecen con una
discontinuidad morfológica, es cilíndrico, verde robusto
que produce ramas con savia lechosa o rojiza viscosa.
Alcanza un grosor de 20 a 25 cm a los 20 años.
Raíz: Normalmente se forman 5 raíces desde la plántula, 1
central y 4 periféricas.
Corteza: Verde amarillenta, pálida y casi lisa, delgada
como papel, con desprendimientos en tiras horizontales.
Corteza interna blanca con rayas rojas, exuda una savia
amarillenta de sabor astringente.
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Hoja: Son anchamente ovadas, que se forman
normalmente con 5 a 7 lóbulos acuminados
poco profundos y grandes. Tienen pecíolos
largos con una longitud de 10 a 15 cm y
anchura de 9 a 15 cm, ovadas y se colocan de
forma alterna a subalterno opuesto con una
filotaxis espiral y se caen durante la época
seca.
Flores: Forma inflorescencias
con flores
masculinas y femeninas en la misma planta,
algunas hermafroditas y hay plantas solo con
flores femeninas, pequeñas, con pétalos de
6mm de largo, blanquecinos, verdoso-amarillo
en el diámetro y pubescente. Los pétalos
son 6-7 mm de largo. La longitud del
pecíolo va entre 6-23 mm. En condiciones
dónde ocurre el crecimiento continuo, un
desequilibrio del pistilo trae como
consecuencia un número más alto de
flores hembras. Son flores verdosas o
blanco-amarillas de 10 a 25 cm de largo y
con un pedúnculo de 4 a 10 cm de largo.
Las flores femeninas presentan brácteas
acuminadas y las masculinas presentan
brácteas ovadas y pedicelos pubescentes.
Las flores se polinizan por abejas, por lo
que las colmenas son necesarias en el
cultivo.
Fruto: Son cápsulas drupáceas y ovoides, después de la
polinización, se forma una fruta trilocular de forma elipsoidal.
Las frutas son cápsulas inicialmente verdes pero volviéndose a
café oscuro o negro al madurar el fruto. Las cápsulas de los frutos
son de 2.5 a 4 cm de largo por 2 cm de ancho, elipsoidales y lisas,
que cuando maduran van cambiando a amarillas. Al inicio son
carnosas y dehiscentes cuando están secas. Se maduran sus frutos
en invierno cuando el arbusto tira las hojas, puede producir
varias cosechas durante el año, si la humedad de la tierra es
buena y las temperaturas son suficientemente altas. Cada
inflorescencia rinde un manojo de aproximadamente 10 frutos
ovoides o más. El desarrollo del fruto necesita 90 días desde la floración hasta que madura la semilla.
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Semilla: El fruto produce tres almendras negras, cada una aproximadamente de 2 cm de largo y 1 cm
en el diámetro. En promedio el peso de 1000 semillas criollas es aproximadamente 600 a 800g,
contiene aproximadamente de 50-60% de aceite, 3032% de proteína y 60-66% de lípidos. La cáscara o
testa representa aproximadamente 43% de la semilla
y el endospermo 57%, del cual el 30% es grasa
cruda. Su producción anual promedio es de 5
toneladas por hectárea. La semilla contiene
minerales como fósforo, calcio, sodio, potasio y
magnesio. La semilla es cosechada cuando la cápsula
está madura y esta cambia del verde a amarillo, esto
ocurre después de dos a cuatro meses de la
polinización. Las semillas descascaradas negruzcas y
delgadas se parecen a las semillas de la higuerilla ó
recino pequeño.
Las semillas de Jatropha están disponibles durante la estación seca que facilita la recolección y
procesado, son separadas del fruto manualmente. Los rangos de producción de semilla varían desde
500 kg por hectárea al año hasta por encima de 12 ton / ha. La planta empieza a ensayar desde el
primer año y desde el tercero se normaliza la cosecha. El volumen de aceite es de 35-40% en las
semillas y 50-60% en el endospermo. El aceite contiene 21% de ácidos grasos saturados y 79% de
ácidos insaturados. Hay algunos compuestos químicos como el forbol en la semilla que son
venenosos, siendo no apropiado para el consumo humano, pero en México existen variedades no
tóxicas y son comestibles.
ECOFISIOLOGIA
Germinación: Con una buena humedad relativa en el ambiente y en el sustrato, la germinación
tarda de 8 a 10 días. Tiene un alto poder germinativo, mayor al 90% durante los primeros tres meses,
empezando a declinar, llegando al 50% al año de haber sido cosechada. Se abre la testa de la semilla,
sale la radícula y se forman 4 raíces periféricas pequeñas. Poco después, la primera hoja desarrolla y
los cotiledones se marchitan y se caen. Dependiendo de las condiciones climáticas, florece en los
primeros seis meses, pero necesita un período marcado de sequia para estimular su floración y
desarrollo.
Hábitat: La Jatrofa crece casi en cualquier parte, incluso en las tierras de malpais, arenosas y salinas,
puede crecer en la tierra pedregosa más pobre. La materia orgánica de las hojas que caen refuerza la
actividad de la lombriz alrededor de la zona de la raíz de las plantas, lo que mejora la fertilidad de la
tierra. Climáticamente, la Jatropha curcas L. se encuentra en los trópicos y subtrópicos, le gusta el calor
aunque también las más bajas temperaturas y puede resistir una escarcha ligera. Su requisito de agua
es sumamente bajo y puede resistir períodos largos de sequia por la pérdida de la mayoría de sus
hojas, para minimizar la transpiración.
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Distribución: Es una especie con gran distribución en los trópicos. Se le encuentra mayormente a
bajas elevaciones, por debajo de los 1200 msnm, en acahuales de selva baja caducifolia, en planicies o
colinas, con precipitaciones de 300 a 1800 mm y temperaturas de 18 a 28°C, aunque se planta en sitios
con temperaturas de hasta 34°C. Está presente en forma natural ó cultivada en varias regiones de la
cuenca amazónica. Resiste la sequía y se adapta a gran variedad de suelos, incluyendo los de bajo
contenido de nutrientes, aunque los prefiere livianos y bien drenados. En suelos pesados, la formación
de raíces se ve limitada y no tolera inundaciones prolongadas. Es una especie nativa de América
tropical, se considera que México y Centro América es su centro de origen, pero ha sido cultivada
desde tiempos precolombinos y posiblemente fue introducida y naturalizada en muchas zonas, por
lo cual su distribución original no se conoce con exactitud. Actualmente se distribuye desde México
hasta Argentina, y en las Antillas. En Guatemala se encuentra principalmente en cercas, por lo que
posiblemente no sea nativa de este país, pero sin duda ha sido cultivada por largo tiempo.
MANEJO FORESTAL
Vivero: La semilla se remoja por la noche y se ventila al aire libre antes de sembrarse en el almácigo
o directamente en el envase. Colocada la semilla en el envase (bolsa ó tubete) a un cm de profundidad
y con el sustrato adecuado, ligero, nutritivo y micorrizado, y con una buena humedad, la germinación
toma 8 días. Se prepara una mezcla de composta, suelo del sitio de plantación y tezontle molido. La
germinación es epigea (cotiledones surgen sobre la tierra). Poco después que las primeras hojas se han
formado, los cotiledones marchitan y se caen. La semilla se puede sembrar directamente al suelo con
solo removerlo o barbecharlo, pero no es recomendable hacerlo cuando la semilla mejorada es cara y
escasa.
Ciclo Productivo: Es una planta perenne, de gran longevidad, cuyo ciclo productivo se extiende
de 40 a 50 años. Es de crecimiento rápido y con una altura normal de 2 a 3 m. En condiciones de alta
densidad o especiales llega hasta 5 m, el grosor del tronco es de 20 cm con crecimiento desde la base
en distintas ramas.
Fertilización: Se sugiere enriquecer el
sustrato
orgánico con mejoradores de suelo, con mezclas de
composta, humus de lombriz o peatmoss, durante
la producción de la plántula en el vivero. Para el
caso del transplante al campo en suelos pobres, se
recomienda colocar en la cepa 100 cm3 de composta
vegetal. Se debe analizar previamente el suelo y
corregir el pH de ser necesario entre 6-8. El
fertilizante orgánico favorece el enraizamiento,
crecimiento y fructificación. Finalmente se sugiere
fertilizar con triple 17-17-17(N-P-K) unos 100 grs.
por planta a los 6 meses de plantada y cada año
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antes de la floración, pero no cuando tira las hojas. Se deben aplicar elementos menores, micorrizas y
mejoradores del suelo, en caso de ser necesario. Se puede fertilizar con la cascara y los residuos
compostados derivados del proceso de extracción del aceite.
Fecha de Plantación: Preferiblemente entre mayo y junio con el comienzo de las primeras lluvias,
dependiendo de la zona. Se puede plantar antes de las lluvias pero se le deben aplicar riegos de
auxilio, al menos el primer año. Teniendo disponible la plántula y estando en condiciones, se le lleva a
campo justo antes de plantarse.
Espaciamiento entre plantas: Varia, dependiendo de la pendiente del terreno, calidad del suelo,
forma de cosecha, manual o mecánica. Se sugiere sembrar en forma de tresbolillo ó marcoreal, a una
distancia de 2 m entre surcos y 2 m entre plantas. Densidades comunes son: de 2, 500 plantas (2x2),
2, 000 plantas (2x2.5), 1, 667 plantas (3x2), 1, 250 (2x4) y 1, 111 (3x3m) plantas/ha. En terrenos con
pendiente fuerte se planta en curvas a nivel o a lo largo de la pendiente si esta es ligera.
Riego: Este cultivo bajo riego necesita una lámina de riego de 1 m aplicado en el periodo seco, ya sea
por goteo cada semana o microaspersión, equivalente a 1500 mm, con un rango de precipitación de
500 - 600 mm, por debajo de ésta cantidad, la producción depende de la condición local de humedad
en la tierra y en el ambiente.
Poda: La poda se efectúa durante el primer año cuando las ramas alcanzan un largo de 40 - 60 cm y
durante el segundo y tercer año para asegurar que el árbol crezca con la forma y el tamaño apropiado
para cosechar a mano y sin escalera. La poda de los primeros 3 años es de tipo estructural para formar
una copa baja, redonda y balanceada. Se deben eliminar las ramas y brotes falsos cada año, así como
las ramillas regresivas, entrecruzadas y despuntar las ramas para estimular floración. No es necesario
usar selladores en los cortes, si estos son limpios y correctos.
Deshierbes: Debe eliminarse todo tipo de maleza
por los métodos que el productor desee. Esta tarea
debe ser efectuada 2 a 3 veces el primer año y luego
controlar su regeneración. El deshierbe puede ser
manual con chapeos, químico con herbicidas o
mecánico con desbrozadora. La planta no crece ni
fructifica bien bajo competencia con la hierba.
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del fruto: El fruto es tipo
nuez, verde, luego se torna amarillo y
madura tomando un color marrón. Dentro
del racimo de frutos se encuentran 3
semillas de color negro, a veces 2 y muy
rara vez 1 ó 4 semillas. La cosecha es
manual y genera mucha mano de obra.
Entre los 8 y 12 meses, la primera cosecha
rinde 1-2 kg por árbol. Luego de año y
medio se efectúan dos cosechas anuales,
con una cosecha promedio de 2-3 kg de
frutos por planta. Desarrollada la misma
(luego de los 3 años), anualmente se
obtiene alrededor de 5-10 kg de frutos por
planta, de las cuales el 60% corresponden a
semillas. El rendimiento es de 10 ton de frutos por hectárea que generan 6 ton de semilla limpia (con
una densidad de 2,000 plantas por ha) si se usa fertilizante y se combate las hierba y las plagas. Para
plantaciones de 2000 o 2500 plantas por ha., la cosecha es manual, por lo que es un cultivo de alto
impacto social, y emplea al campesino todo el año.
Cosecha
PRODUCTOS DERIVADOS
Cascarilla del fruto: La cáscara es utilizada para fabricar biogás por el alto poder calorífico y/o en
su defecto para fertilizante orgánico transformada en composta por contener los 3 elementos mayores
Nitrógeno, Fósforo y Potasio.
Aceite vegetal: Es de color amarillo claro, inodoro y con sabor ligero a nuez. El aceite obtenido del
prensado de las semillas es de uso directo para más de un centenar de productos en la industria
química y farmacéutica. El mayor impacto económico es convertirlo en biodiesel. Un litro de aceite se
produce con 4 kg de semilla.
Torta de la molienda: Es utilizada para hacer fertilizante orgánico. No obstante si se destoxifica la
misma (por técnicas biotecnológicas) se usa como alimento de animal bovino, porcino y aves de
corral, ya que es rica en minerales y proteínas (56 %).
Glicerol: Luego del proceso de transesterificacion (aceite de jatrofa más alcohol) para elaboración del
biodiesel, se obtiene un 15 % de glicerol, con alto valor para uso farmacéutico e industrial.
Componentes químicos: El género Jatropha contiene: alcaloides, sapogeninas, taninos, esteres,
toxialbúminas, compuestos cianogénicos. Además, contiene aceites fijos, ácidos grasos (palmítico,
oleico, linoleico, esteárico). Contiene esteres de forbhol que son venenosos, pero en México hay
variedades que no lo tienen y son comestibles.
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Comparación entre Biodiesel obtenido de Jatrofa y Diesel derivado del petróleo
PROPIEDAD
Gravedad específica
Punto de llamarada
Punto de destilación
Viscosidad cinemática
Sulfuro
Poder calorífico
Residuos de carbono
Punto de ebullición
Punto de solidificación
Color
BIODIESEL DE JATROFA DIESEL DEL PETRÓLEO
0.9186
240/110 °C
295 °C
50.73 cs
0.13%
9,470 kcal/kg
0.024
8 °C
2.0
4.0
0.82- 0.84
50 °C
350 °C
2.7 - 3.6 cs
1.2% ó menos
10,170 kcal/kg
0.35
10 °C
0.14
4 ó menos
Comparación de rendimiento promedio de biodiesel por hectárea de diferentes
cultivos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Soya (Glicine max):
Arroz (Oriza sativa):
Tung (Leurites fordii):
Girasol (Helianthus annuus):
Mani (Arachis hipogaea):
Colza (Brassica napus):
Ricino (Ricinos communis):
Jatropa (Jatropha curcas):
Aguacate (Persea americana):
Coco (Cocos nucifera):
Cocotero (Acrocomia aculeata):
Palma africana (Elaeis guineensis):
420 litros/ha
770 litros/ha
880 litros/ha
890 litros/ha
990 litros/ha
1,100 litros/ha
1,320 litros/ha
1,590 litros/ha
2,460 litros/ha
2,510 litros/ha
4,200 litros/ha
5,550 litros/ha
Dr. Teobaldo Eguiluz Piedra
Arboricultor
teguiluz@hotmail.com
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