El maíz (Zea mays) es una especie de planta gramínea originaria de Mesoamérica, perteneciente a la familia de las gramíneas, tribu maideas. Es una planta herbácea anual, monoica, lo que significa que lleva en cada pie de planta tanto flores masculinas como femeninas.
Morfología General de la Planta
Tallo
Los tallos de maíz son el cuerpo principal de la planta, actuando como su eje central. Es un tallo erecto y sin ramificaciones, constituido por varios nudos y entrenudos, que le proporcionan robustez. Dependiendo de la variedad, el tallo puede crecer varios metros de altura (comúnmente de 2 a 2,50 m, aunque puede alcanzar hasta 5 m) y es bastante resistente. Su sección es circular, pero desde la base hasta la inserción de la mazorca presenta una depresión que se hace más profunda conforme se aleja del suelo.
El tallo tiene tres componentes importantes en sus tejidos: la corteza o epidermis, los haces vasculares y la médula. Los haces vasculares están ordenados en círculos concéntricos con una mayor densidad hacia la zona periférica epidérmica, reduciéndose hacia el centro del tallo. La mayor concentración de haces vasculares debajo de la epidermis proporciona al tallo resistencia contra el vuelco.
Desde el entrenudo inferior pueden nacer tallos secundarios, que no suelen dar espigas; en caso de darlas, estas abortan.
Hojas
Las plantas de maíz pueden tener numerosas hojas en el tallo, generalmente de 15 a 30 hojas definitivas, que se originan en el punto de crecimiento. Las hojas toman una forma alargada íntimamente arrollada al tallo, son abrazadoras y tienen un borde áspero, finamente ciliado y algo ondulado.
Las cáscaras o chalas se refieren a las hojas verdes modificadas que rodean y protegen las mazorcas de maíz. Cuando la plúmula emerge de la semilla, las primeras hojas van creciendo y salen de la semilla protegidas al principio por una cubierta llamada coleóptilo.
Sistema Radicular
La planta de maíz posee un sistema radicular fasciculado bastante extenso, formado por tres tipos de raíces:
- Las raíces primarias, emitidas por la semilla, que comprenden la radícula y las raíces seminales.
- Las raíces principales o secundarias, que comienzan a formarse a partir de la corona, por encima de las raíces primarias, y constituyen la casi totalidad del sistema radicular.
- Las raíces aéreas o adventicias, que nacen en último lugar, en los nudos de la base del tallo, por encima de la corona.
Estas raíces aéreas o adventicias, también llamadas raíces coronarias o de anclaje, tienen funciones de sostén y de nutrición, pudiendo absorber compuestos fosfóricos. Estas raíces emergen a dos o tres nudos por encima de la superficie del suelo, y su principal función es mantener la planta erecta y evitar su vuelco en condiciones normales.
Las raíces seminales, que partiendo de la semilla alimentan y sostienen la plántula los primeros días, pierden después importancia. El sistema de raíces adventicias se convierte en el principal sistema de fijación de la planta y además absorbe agua y nutrimentos.
Desarrollo Temprano de la Raíz
Cuando la semilla se siembra en suelo húmedo, absorbe agua y comienza a hincharse. Se inician entonces unos cambios químicos que provocan el crecimiento del eje embrionario (plúmula y radícula). Inmediatamente después de la emergencia de la radícula, también emergen tres o cuatro raíces seminales.
La plántula se nutre en sus primeros días de las sustancias minerales disueltas en el suelo, a través de estas primeras raíces seminales, las cuales cumplen también funciones de sostén hasta que empiezan a formarse las raíces principales a partir de la corona.
Partes Reproductivas de la Planta
Inflorescencia Masculina (Panoja)
La inflorescencia masculina, conocida como panoja o panícula, se desarrolla en el punto de crecimiento apical en el extremo superior de la planta, coronándola. Esta estructura tiene una espiga central prominente y varias ramificaciones laterales con flores masculinas, todas las cuales producen abundantes granos de polen.
Las flores masculinas, de 6-8 mm, salen por parejas a lo largo de muchas ramas finas de aspecto plumoso, situadas en el extremo superior del tallo. Cada flor masculina contiene tres estambres, largamente filamentosos.
Inflorescencia Femenina (Mazorca)
La inflorescencia femenina, o mazorca, crece a partir de las yemas axilares de las hojas, generalmente en la mitad superior de la planta. Es una espiga de forma cilíndrica cubierta por hojas (chalas) que la envuelven. Esta es la parte de la planta que almacena reservas.
Estructura de la Mazorca
Las mazorcas de maíz abarcan la seda, la cáscara, los granos y el olote (corazón de la mazorca). La mazorca posee de 12 a 20 hileras de óvulos insertas en un eje esponjoso llamado olote o coronta. Está protegida por 10 a 20 brácteas (hojas modificadas), conocidas como chalas.
El eje de la mazorca, o olote, recibe diferentes nombres según las regiones, como tusa o marlo, y se describe como la contraparte de la panoja central de la panoja principal. El olote lleva numerosas filas de óvulos, siempre en número par. Los híbridos de maíz, contienen unos 600 a 1.000 frutos (granos) por mazorca, alineados en 16 a 20 hileras de unos 50 granos cada una.
Seda (Estigmas)
La seda es parte de la flor femenina de la planta. Los óvulos de las flores femeninas producen estilos alargados terminados en sendos estigmas. Su aspecto es el de sedas o pelos coloreados que sobresalen en forma de cabellera por el extremo de la espiga o mazorca, y se conocen vulgarmente como barbas.
Las primeras sedas visibles corresponden a los granos de la base. Apenas visibles, ya son receptivas. La función de la seda es capturar el polen, de modo que este pueda fecundar el óvulo, después de desplazarse por el tubo polínico. Los estigmas son la prolongación del canal del estilo de los óvulos maduros en la mazorca y están cubiertos por numerosos pelos o tricomas colocados en ángulo abierto para retener los granos de polen.
Grano de Maíz (Cariópside)
Cada flor femenina, si es fecundada, dará lugar a un fruto en forma de grano, más o menos duro, lustroso, de color amarillo, púrpura o blanco. Los frutos quedan agrupados formando hileras alrededor de un eje grueso. El fruto (grano) es un cariópside, un fruto seco e indehiscente (que no se abre) a cuya única semilla está adherido el pericarpio (envuelta exterior del fruto).
El grano está formado por la cubierta o pericarpio (6 % del peso del grano), el endospermo (80 %) y el embrión o germen (11 %). Cada una de estas partes tiene una misión funcional:
- El pericarpio: Protege la semilla.
- El endospermo: Es la reserva de la que se alimenta la nueva planta hasta que pueda empezar a sintetizar por sí misma. Está formado por un 90 % de almidón, un 7 % de proteínas y cantidades menores de sustancias minerales y aceites.
- El embrión: Contiene, a partes iguales, aportes recibidos del padre y de la madre. Lo forman un eje embrionario integrado a su vez por la plúmula y la radícula (esbozos embrionarios de tallo y hojas, y de la raíz de la nueva planta); y el escutelo o cotiledón, cuya función es la de servir de reserva a la semilla y la plántula en sus primeras etapas de desarrollo. El escutelo es rico en aceites y otros productos necesarios para la activación y crecimiento de la semilla y la plántula.
Proceso de Fecundación
Liberación del Polen
Las flores masculinas que coronan la planta producen millones de granos de polen. La liberación del polen, que suele durar de seis a ocho días, se produce generalmente desde las primeras horas del día hasta media mañana. El rocío de la noche y la primera luz del día facilitan la dehiscencia de las anteras y la propagación del polen.
El polen de maíz es una estructura trinuclear que tiene una célula vegetativa, dos gametas masculinas y numerosos granos de almidón. Su gruesa pared tiene dos capas, la exina y la intina, y es bastante resistente.
Fecundación y Desarrollo del Grano
Un grano de polen, al depositarse en la punta de un estigma, produce un tubo polínico que al crecer se introduce por la funda formada por las células del haz fibrovascular del estigma y el estilo, hasta llegar al óvulo.
El tubo polínico lleva hasta el saco embrionario del óvulo el contenido del núcleo fecundante del grano de polen, produciéndose así la fecundación e iniciándose inmediatamente la formación del grano de maíz. El largo tubo polínico necesita aproximadamente 24 horas para recorrer todo el estigma y alcanzar el óvulo para fertilizarlo.