Metodología Sistémica en el estudio de los efectos producidos en

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL ZACATENCO “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN
PROGRAMA DE POSGRADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS
MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INGENIERÍA DE SISTEMAS
Metodología Sistémica en el estudio de
los efectos producidos en las semillas
de Fríjol (Phaseolus Vulgaris L.)bajo
tratamientos biofísicos pre-siembra
T
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I
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Q U E P A R A O B T E N E R
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G R A D O
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M A E S T R O
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C I E N C I A S EN
INGENIERÍA DE SISTEMAS
P
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T
A:
ING. ENGELBERT EDUARDO
LINARES GONZÁLEZ
Director de Tesis
Dra. Claudia Hernández Aguilar
NOVIEMBRE
2008
ii
1. Resumen
El cultivo del frijol en nuestro país tiene profundas raíces milenarias, pese a los grandes esfuerzos sigue
siendo un cultivo vulnerable a los cambios climáticos, esta situación ocasiona que se vea disminuida la
superficie de siembra, provocando prácticas especulativas, intermediarismo en las primeras etapas de
comercialización y que en muchas ocasiones significa una carga honrosa para la economía campesina.
En este trabajo de tesis se planteo como objetivo, una metodología sistémica para el estudio de los
efectos producidos en semillas de frijol bajo efectos biofísicos pre-siembra, en base a un análisis de los
principales factores que afectan la producción del frijol.
Para esto se contemplaron varias Fases, Fase 1.-En ésta primer fase se determinaron todos los elementos
referentes al problema de estudio, se expone la problemática a solucionar, Fase 2.- En ésta segunda fase
se seleccionaron los factores, que intervendrán en el desarrollo de los ensayos experimentales, Fase 3.En ésta tercer fase, se seleccionaron las variables experimentales a analizar que ayuden a demostrar la
hipótesis planteada, Fase 4.- En la cuarta fase, se selecciono el tipo de ensayo experimental a emplear, se
determinó el tamaño de la muestra, el número de replicas a emplear, Fase 5.- En ésta fase se realizó el
ensayo experimental, observando la evolución de los ensayos experimentales propuestos, Fase 6.-En la
sexta fase, se analizan todos los resultados obtenidos de los ensayos experimentales, Fase 7.-En ésta fase
se presentan las conclusiones en base al análisis de los resultados, se plantean recomendaciones y
trabajos futuros.
Del análisis de los ensayos experimentales, los mejores resultados para las variables seleccionadas:
altura, peso de biomasa, velocidad de emergencia, se obtienen con plántulas bajo un tratamiento de 120s
a una intensidad de 450G en comparación a las plántulas control en tres de los genotipos de semilla de
frijol empleados en éste ensayo experimental, se puede decir que la aplicación del campo magnético
como elemento de bioestimulación, puede ser una alternativa en el crecimiento de las semillas teniendo
una potencialidad de aplicación en el campo agrícola, además de realizar nuevas investigaciones
aplicado en otras especies de semillas o directamente sobre las plántulas que permitan encontrar los
parámetros óptimos de irradiación.
Palabras Clave: Frijol, Irradiación magnética, Biomagnetismo, Plántula, Vigor en semillas.
ii
2. Abstract
The present work shows a used methodology to observe the changes in the growth of the plants by
means of the incidence of a magnetic fields. For which we used coils that produced a constant magnetic
field. Are the obtained results, the methodology, as an existing relation between the magnetic field and
factors of growth of the plants, variations in the phisycal characteristics of these plants, such as, the
increase of the biomass and the number of roots, these changes are possibly related to the treatment
carried out through magnetic fields.
In these study magnetic field treatments at low frequency (60 Hz) with two magnetic flux densities
(450G and 250G) and five exposure times, for magnetic flux density of 450G, the time was 15 min, and
for magnetic flux density of 250G (between 30 seg and 240 seg) were used as pre-sowing seed
treatments in been (Phaseolus VulgarisL.).
The best treatments were found to be at magnetic flux densities of 250 G and exposure times of 120 seg.
It considers that the magnetic field influences in the growth of the same ones, like in his life expectancy,
this work is to search alternative to provide a simple and ecologically well compatible method to
successfully improve seed vigour in been.
Key words: Seed been, magnetic field, seed vigour, biomagetism.
iii
3. Índice
Resumen ......................................................................................................................................................................................ii
Abstract.......................................................................................................................................................................................iii
Índice General…........................................................................................................................................................................ iv
Índice de Figuras. ..................................................................................................................................................................... vii
Índice de Tablas .........................................................................................................................................................................ix
Glosario de Términos y Definiciones. ........................................................................................................................................ x
Introducción .............................................................................................................................................................................xiii
i Presentación del proyecto de Tesis. .................................................................................................................................xiii
ii Metodología del proyecto de Tesis ..................................................................................................................................xiv
iii Presentación del documento de tesis...............................................................................................................................xxi
Capítulo 1 .................................................................................................................................................................................. 23
MARCO CONCEPTUAL Y MARCO CONTEXTUAL ........................................................................................................... 23
1.1 Pensamiento Sistémico.................................................................................................................................................... 23
1.2 Elaboración de la pirámide Conceptual........................................................................................................................... 23
1.2.1 Descripción de los conceptos empleados................................................................................................................ 24
1.3 Marco contextual del objeto de estudio en el cual se desarrolla la tesis.......................................................................... 26
1.4 Contexto general del objeto de estudio: El frijol ............................................................................................................ 27
1.4.1 Importancia del frijol en territorio Nacional............................................................................................................ 29
1.4.2 Producción Mundial ............................................................................................................................................... 29
1.4.2.1 Superficie sembrada y rendimiento a nivel mundial............................................................................................ 30
1.4.2.2 Importaciones ...................................................................................................................................................... 30
1.4.2.3 Exportaciones ...................................................................................................................................................... 31
1.4.3 Producción Nacional.............................................................................................................................................. 32
1.4.3.1 Principales Estados Productores de Fríjol en el país......................................................................................... 33
1.4.3.2 Comercialización, canales de distribución y venta. ............................................................................................ 33
1.4.3.3 Importancia Social en la producción del frijol................................................................................................... 35
1.5 Fertilizantes en la actualidad .......................................................................................................................................... 36
1.6 FOODAF (Fortalezas, Oportunidades, Objetivos, Amenazas y Focalización) .............................................................. 36
1.7 Justificación del proyecto de Tesis.................................................................................................................................. 37
1.8 Objetivos del Proyecto de Tesis. .................................................................................................................................... 38
1.8.1 Objetivo General .................................................................................................................................................... 38
1.8.2 Objetivos Específicos .............................................................................................................................................. 38
1.9 HIPÓTESIS.................................................................................................................................................................... 38
Capítulo 2 .................................................................................................................................................................................. 40
FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................................................................ 40
Marco Teórico ........................................................................................................................................................................... 40
2.1 Teoría de sistemas .......................................................................................................................................................... 40
2.1.1 Clases de sistemas ................................................................................................................................................... 40
2.1.2 Pensamiento sistémico............................................................................................................................................ 42
2.2 Ciencia agrícola............................................................................................................................................................. 44
2.2.1 Diseño de experimentos......................................................................................................................................... 44
2.3 Frijol (Phaseolus vulgaris L.) ...................................................................................................................................... 46
iv
2.3.1 Composición............................................................................................................................................................ 47
2.3.2 Fisiología y Morfología de la semilla de frijol ....................................................................................................... 47
2.4 Teoría electromagnética. ................................................................................................................................................ 50
2.4.1 Base científica ........................................................................................................................................................ 51
2.5 Bioelectromagnetismo..................................................................................................................................................... 56
Capítulo 3 .................................................................................................................................................................................. 59
METODO BIOFISICO APLICADO A UN GENOTIPO DE FRIJOL (Phaseolus Vulgaris L.) PARA EVALUAR SU
VIGOR INICIAL BAJO CONDICIONES DE ESTRES......................................................................................................... 59
3.1 Antecedentes en el mejoramiento de la producción de semillas...................................................................................... 59
3.2 Metodología .................................................................................................................................................................... 60
3.2.1 FASE A. IDENTIFICACIÓN. .............................................................................................................................. 63
3.2.1.1 Objetivo. .............................................................................................................................................................. 63
3.2.1.2 Hipótesis. ............................................................................................................................................................ 63
3.2.2 FASE B. ELECCIÓN DE LOS FACTORES. ....................................................................................................... 63
3.2.3 FASE C. SELECCIÓN DE LAS VARIABLES.................................................................................................... 66
3.2.4 FASE D. ELECCIÓN DEL DISEÑO EXPERIMENTAL. ................................................................................... 66
3.2.5 FASE E. REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO. ............................................................................................. 68
3.2.6 FASE F. ANÁLISIS DE RESULTADOS............................................................................................................. 71
3.2.7 FASE G. CONCLUSIONES. ................................................................................................................................ 75
Capítulo 4 .................................................................................................................................................................................. 77
CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE APLICADO A CUATRO GENOTIPOS DE SEMILLA DE FRIJOL (Phaseolus
Vulgaris L.) EN UNA PRUEBA DE VIGOR........................................................................................................................... 77
4.1 CONSIDERACIONES TEÓRICAS. .............................................................................................................................. 77
4.2 METODOLOGÍA. .......................................................................................................................................................... 78
4.2.1
FASE A. IDENTIFICACIÓN. ......................................................................................................................... 79
4.2.1.1 Objetivo. .............................................................................................................................................................. 79
4.2.1.2 Hipótesis. ............................................................................................................................................................. 79
4.2.2 FASE B. ELECCIÓN DE LOS FACTORES........................................................................................................ 79
4.2.3 FASE C. SELECCIÓN DE LAS VARIABLES.................................................................................................... 83
4.2.4 FASE D. ELECCIÓN DEL DISEÑO EXPERIMENTAL. ................................................................................... 83
4.2.5 FASE E. REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO. ............................................................................................. 85
4.2.6 FASE F. ANÁLISIS DE RESULTADOS............................................................................................................. 89
4.2.7 FASE G. CONCLUSIONES. ................................................................................................................................ 96
Capítulo 5 .................................................................................................................................................................................. 98
DISCUSIÓN GENERAL, CONCLUSIONES DEL PROYECTO DE TESIS Y TRABAJOS FUTUROS............. 98
5.1 Discusión general. ........................................................................................................................................................... 98
5.2 Conclusiones del proyecto de tesis............................................................................................................................... 100
5.3 Aportaciones de la investigación.................................................................................................................................. 101
5.4 Futuros trabajos. ........................................................................................................................................................... 102
Referencias .............................................................................................................................................................................. 104
Anexo - A................................................................................................................................................................... 108
Diseño experimental, de las pruebas experimentales. ......................................................................................................... 108
Capítulo 3. ........................................................................................................................................................................... 108
Anexo - B................................................................................................................................................................................. 110
Diseño experimental, de las pruebas experimentales. ......................................................................................................... 110
Capitulo 4. ........................................................................................................................................................................... 110
v
Anexo - C................................................................................................................................................................................. 112
Construcción de la fuente irradiante.................................................................................................................................... 112
Capítulos 3 y 4. ................................................................................................................................................................... 112
Anexo - D................................................................................................................................................................................. 114
Tablas de resultados del ANALISIS FOODAF .................................................................................................................. 114
Anexo - E................................................................................................................................................................................. 123
Tablas de resultados de la prueba experimental a un genotipo de semillas de frijol (criollo). Capítulo 3....................... 123
Anexo - F................................................................................................................................................................................. 126
Tablas de resultados de la prueba experimental en cuatro genotipos de semillas de frijol de las variedades siguientes;
Negro 8025, Bayo INIFAP , Bayo Mex y Flor de Durazno. Capítulo 4 .......................................................................... 126
vi
4. Índice de Figuras.
Figura 0. 1 Metodología Sistémica para la realización del trabajo de investigación...............................................................xvii
Figura 1. 1 Pirámide conceptual, muestra los principales conceptos a utilizar en el desarrollo de la tesis. .............................. 24
Figura 1. 2 Marco contextual del objeto de estudio, muestra una visión holistica partiendo de lo global a lo particular. ........ 26
Figura 1. 3 Contexto físico en el cual se desarrolla en trabajo de Tesis.................................................................................... 27
Figura 1. 4 Consumo promedio de dos productos básicos en la cocina. ................................................................................... 29
Figura 1. 5 Principales países importadores de frijol (toneladas).............................................................................................. 31
Figura 1. 6 Principales países exportadores de frijol (toneladas). ............................................................................................. 31
Figura 1. 7 Superficie destinada al cultivo del frijol en los ocho estados de mayor producción durante las últimas dos
décadas, Fuente SAGARPA 2005 . ................................................................................................................................. 32
Figura 1. 8 Estimación Disponibilidad Producción-Consumo de frijol. Fuente: SAGARPA, 2007. ........................................ 33
Figura 1. 9 Canales de Comercialización del frijol en México. Fuente: Morales, (2000)......................................................... 34
Figura 1. 10 Canales de comercialización con la participación del productor. Fuente: Morales, 2000). .................................. 34
Figura 2. 1
Figura 2. 2
Figura 2. 3
Figura 2. 4
Figura 2. 5
Figura 2. 6
Figura 2. 7
Clases de Sistemas.................................................................................................................................................. 41
Mapa mental que muestra las interrelaciones existentes entorno a la producción de frijol en México................. 43
Estados sucesivos de la germinación epigea de una semilla de Phaseolus, vulgares............................................. 48
Elementos principales que conforman la semilla de frijol. ..................................................................................... 49
Espectro electromagnético. ..................................................................................................................................... 50
Flujo eléctrico de una carga puntual en una superficie cerrada. ............................................................................. 52
Líneas de flujo magnético....................................................................................................................................... 53
Figura 3. 1 Metodología general para realizar los ensayos experimentales. ............................................................................ 61
Figura 3. 2 Metodología propuesta para la realización del primer ensayo experimental, se consideran las distintas Fases que
componen el diseño de experimentos. .............................................................................................................................. 62
Figura 3. 3 Fuente de campo magnético. En el interior se observa un soporte de PVC que mantiene los lotes de semilla
distribuidos en las paredes del devanado, en el exterior se observan los devanados generadores del campo magnético. 64
Figura 3. 4 Palangana empleada para depositar los trozos de hielo, que posteriormente se utilizaran para cubrir las plántulas
en una condición de estrés. ............................................................................................................................................... 65
Figura 3. 5 Marcado en el interior de las cajas para el llenado de tierra. .................................................................................. 66
Figura 3. 6 Cajas después de ser llenadas con tierra, listas para sembrar las semillas. ............................................................. 66
Figura 3. 7 Crecimiento de las plántulas en las parcelas, se contabilizo el número de brotes y altura de las plántulas. ........... 68
Figura 3. 8 Desarrollo de las plántulas, durante el tiempo que duro el experimento ................................................................ 68
Figura 3. 9 Aplicación de hielo en la superficie de siembra. .................................................................................................... 69
Figura 3. 10 Plántulas cubiertas con hielo, representa un evento extremo de caída de granizo, se evaluaran los efectos en las
plántulas............................................................................................................................................................................ 69
Figura 3. 11 Recolección y conteo de las plántulas después de haber sido expuestas al hielo.................................................. 70
Figura 3. 12 Distribución de las plántulas, estas fueron colocadas en charolas metálicas permaneciendo en el interior del
horno 72 hrs, a una temperatura de 73 °C. ....................................................................................................................... 70
Figura 3. 13 Grafica evolutiva entre las plántulas control y las irradiadas, desde el momento que emergieron hasta el término
del experimento. ............................................................................................................................................................... 72
Figura 3. 14 Gráfica que muestra la relación entre la altura de las plántulas bajo tratamiento y las plántulas control. ............ 73
Figura 3. 15 En esta gráfica se aprecia la variación en la altura entre las plántulas con tratamiento y las plántulas control. ... 73
Figura 3. 16 Gráfica que muestra la variación en el peso de la masa seca en todas las plántulas después del proceso de
deshidratación................................................................................................................................................................... 75
Figura 4. 1 Metodología propuesta para la realización del segundo experimento, se visualizan las distintas Fases que
componen el experimento................................................................................................................................................. 78
Figura 4. 2 Aspecto físico del solenoide empleado para el tratamiento de las semillas, se observan los medidores de
temperatura del exterior y del interior del solenoide. ....................................................................................................... 81
Figura 4. 3 Distribución de los lotes de semilla en el interior del solenoide para ser irradiados por campo magnético. ........ 81
vii
Figura 4. 4 Ventilador empleado para minimizar el calentamiento en el interior del solenoide, los termómetros muestran la
diferencia de temperatura en el interior y exterior del solenoide...................................................................................... 82
Figura 4. 5 Dimensiones de las cajas empleadas para realizar la siembra de las semillas, cada caja representa una parcela. . 83
Figura 4. 6 Muestra la distribución de los lotes de semillas tratados en las siete cajas............................................................. 85
Figura 4. 7 Colocación de las cajas en el área asignada para la realización del ensayo experimental. ..................................... 86
Figura 4. 8 Distribución espacial de las semillas en cada caja designada para el desarrollo de las plántulas. .......................... 86
Figura 4. 9 Muestra la germinación de las semillas en cada parcela, durante este proceso, se contabilizo el numero de brotes y
la altura de los mismos. .................................................................................................................................................... 87
Figura 4. 10 Muestra el crecimiento de las plántulas en la caja VII días antes de terminar el experimento. ............................ 87
Figura 4. 11 Muestra; de lado izquierdo las plántulas agrupadas y preparadas para ser pesadas, de lado derecho la balanza
empleada para obtener el peso de la biomasa. .................................................................................................................. 88
Figura 4. 12 Distribución de las plántulas agrupadas en el interior del horno eléctrico para ser deshidratadas......................... 88
Figura 4. 13 Balanza analítica, empleada para obtener el peso de la masa seca de las plántulas posterior al proceso de
deshidratación................................................................................................................................................................... 89
Figura 4. 14 Variación en la altura de los cuatro genotipos de acuerdo al tratamiento, se observa la altura de las plántulas
control y las sometidas a los distintos tratamientos. ......................................................................................................... 90
Figura 4. 15 La gráfica muestra la variación en la altura final entre las distintas muestras para al tiempo T0 en relación a los
diferentes tiempos de irradiación...................................................................................................................................... 91
Figura 4. 16 Gráfica que muestra la variación en el peso de la biomasa entre cada una de las muestras a os diferentes tiempos
de irradiación magnética................................................................................................................................................... 91
Figura 4. 17 Gráfica de la variación en el peso de la biomasa entre plántulas con tiempo de exposición T3 respecto al control
T0. .................................................................................................................................................................................... 93
Figura 4. 18 La gráfica muestra la variación en el peso de la biomasa, entre las diferentes muestras bajo los diferentes
tiempos de irradiación respecto al peso de las plántulas control T0. ................................................................................ 93
Figura 4. 19 Horno de secado, empleado para la deshidratación de las plántulas..................................................................... 94
Figura 4. 20 Gráfica de la variación en el peso de la masa seca entre las diferentes plántulas según el tiempo de irradiación y
genotipo. ........................................................................................................................................................................... 94
Figura 4. 21 Gráfica que muestra la variación en el peso de masa seca de las plántulas de semillas testigo T0 y plántulas de a
distintos tiempos de irradiación. ....................................................................................................................................... 95
Figura 4. 22 Gráfica de la variación en el peso de la masa seca a los distintos tiempos de exposición respecto al control T0. 96
viii
5. Índice de Tablas
Tabla 0. 1 Marco Metodológico para el Desarrollo del Proyecto de Tesis. .............................................................................. xv
Tabla 1. 1
Tabla 1. 2
Tabla 1. 3
Tabla 1. 4
Taxonomía del frijol................................................................................................................................................. 28
Principales países productores de frijol en el mundo. .............................................................................................. 30
Costo de producción de frijol en dos regiones productoras en el estado de Zacatecas. ........................................... 35
Objetivos importantes en el entorno de la producción del frijol. ............................................................................. 37
Tabla 2. 1 Ecuaciones de Maxwell............................................................................................................................................ 55
Tabla 3. 1 Agrupación de los lotes de semilla para ser irradiados por el campo magnético, cada lote es dividido para ser
acomodado en el interior del devanado...................................................................................................................................... 64
Tabla 3. 2 Tiempos de exposición al campo magnético por lote y temperatura al final del tratamiento. ................................. 65
Tabla 3. 3 Distribución por surco de diferentes lotes de semilla en cada caja. ......................................................................... 67
Tabla 3. 4 Muestra la Distribución de Bloques al azar del experimento................................................................................... 67
Tabla 3. 5 Crecimiento diario de las plántulas para los tratamientos R1, R2 y las plántulas control. ........................................ 71
Tabla 3. 6 Muestra el número de plántulas emergidas, la altura entre las plántulas bajo tratamiento y las plántulas control,
donde A y B representan los tratamientos. ....................................................................................................................... 72
Tabla 3. 7 Condiciones de estrés a la que fueron sometidas las plántulas, se muestra la temperatura en cada parcela, el
número de plántulas al inicio y final del estrés................................................................................................................. 74
Tabla 3. 8 Muestra la diferencia de peso de las plántulas antes de ser deshidratadas y posterior al proceso de deshidratación.
.......................................................................................................................................................................................... 74
Tabla 4. 1 Peso según el genotipo de cada unidad experimental y la desviación estándar de cada muestra experimental. ...... 80
Tabla 4. 2 Muestra la distribución de los 20 lotes de semilla de cada Genotipo empleados en este segundo ensayo
experimental, el tiempo t0 indica las semillas empleadas como control, los tiempos t1,t2, t3 y t4 indican el tiempo de
exposición de los lotes restantes. ...................................................................................................................................... 80
Tabla 4. 3 Registro de la temperatura en el interior y en el exterior del solenoide durante los diferentes tratamientos de las
semillas............................................................................................................................................................................. 82
Tabla 4. 4 Distribución Bloques al Azar de los lotes de semilla en cada caja, cada caja representa una parcela, el tipo de
genotipo es indicada con la literal M y el tiempo de exposición al campo magnético es indicado con la literal T. ......... 84
Tabla 4. 5 Promedio de la altura en cm, que alcanzaron las plántulas al final del ensayo experimental.................................. 90
Tabla 4. 6 Peso promedio de la biomasa entre las distintas plántulas según el genotipo y el tiempo de irradiación magnética.
.......................................................................................................................................................................................... 92
Tabla 4. 7 Variación en el peso de la masa seca entre las plántulas control T0 y las plántulas bajo diferentes tiempos de
exposición de campo magnético....................................................................................................................................... 95
Tabla D. 1 Elementos que presentan Amenaza y Oportunidad en el Entorno. ........................................................................ 114
Tabla D. 2 Elementos que presentan Debilidad y Fortaleza en el Sistema. ............................................................................ 115
Tabla D. 3 Objetivos de los elementos que presentan Amenaza y Oportunidad en el entorno y en el Sistema. ..................... 116
Tabla D. 4 Objetivos de los elementos que presentan Amenaza y Oportunidad en el entorno y en el Sistema. ..................... 117
Tabla D. 5 Clasificación Urgente e Importante de los objetivos que presentan Amenaza y Oportunidad en el Entorno. ...... 118
Tabla D. 6 Clasificación Urgente e Importante de los objetivos que presentan Debilidad y Fortaleza en el Sistema. ........... 119
Tabla D. 7 Objetivos Urgentes e Importantes en el Entorno del Sistema de producción de frijol. ......................................... 120
Tabla D. 8Ponderación de los objetivos importantes en el Entorno del Sistema de producción de frijol. ............................... 121
Tabla D. 9 Diseño experimental de bloques completes al azar. .............................................................................................. 123
Tabla D. 10 Velocidad de emergencia de las plántulas durante la evolución del experimento.............................................. 123
Tabla D. 11 Identificación de las semillas bajo tratamiento y semillas para control .............................................................. 123
Tabla D. 12 Crecimiento promedio diario de las plántulas de semilla de frijol Criollo. ........................................................ 124
Tabla D. 13 Peso seco de las plántulas.................................................................................................................................... 124
Tabla E. 1
Tabla E. 2
Tabla E. 3
Tabla E. 4
Tabla E. 5
Velocidad de Emergencia ...................................................................................................................................... 126
Velocidad de Emergencia ...................................................................................................................................... 127
Distribución de los lotes de semillas tratados en las siete cajas............................................................................. 128
Peso de la Biomasa distribuida por Genotipo y Tratamiento................................................................................. 128
Peso de la Biomasa después de someterse al proceso de secado ........................................................................... 128
ix
Tabla E. 6 Altura promedio de las plántulas al final del experimento. ................................................................................... 129
Tabla E. 7 Altura promedio de las plántulas al final del experimento. .................................................................................... 130
6. Glosario de Términos y Definiciones.
Agricultura
La agricultura es el arte de cultivar la tierra; son los diferentes trabajos de tratamiento del suelo y cultivo
de vegetales, normalmente con fines alimenticios. Todas las actividades económicas que abarca dicho
sector, tiene su fundamento en la explotación del suelo o de los recursos que éste origina en forma
natural o por la acción del hombre: cereales, frutas, hortalizas, pasto, forrajes y otros variados alimentos
vegetales.
Aleatoriedad
La aleatoriedad es un campo de definición que, en matemáticas, se asocia a todo proceso cuyo resultado
no es previsible más que en razón de la intervención del azar. El resultado de todo suceso aleatorio no
puede determinarse en ningún caso antes de que éste se produzca. Por consiguiente, los procesos
aleatorios quedan englobados dentro del área del cálculo de probabilidad y, en un marco más amplio en
el de la estadística.
Azar
El azar es una cualidad presente en diversos fenómenos que se caracterizan por no mostrar una causa,
orden o finalidad aparente. Dependiendo del ámbito al que se aplique.
Clima
El clima es el conjunto de los valores promedios de las condiciones atmosféricas que caracterizan una
región. Estos valores promedio se obtienen con la recopilación de la información meteorológica durante
un periodo de tiempo suficientemente largo. Según se refiera al mundo, a una zona o región, o a una
localidad concreta se habla de clima global, zonal, regional o local (microclima), respectivamente. El
clima es un sistema complejo por lo que su comportamiento es muy difícil de predecir. Por una parte hay
tendencias a largo plazo debidas, normalmente, a variaciones sistemáticas como el aumento de la
radiación solar o las variaciones orbítales pero, por otra, existen fluctuaciones caóticas debidas a la
interacción entre forzamientos, retroalimentaciones y moderadores
Estrés
Es el efecto producido por un factor ambiental externo que dista del óptimo y actúa sobre la planta es
decir genera respuesta.
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.
Fertilizante
Fertilizante, sustancia o mezcla química natural o sintética utilizada para enriquecer el suelo y favorecer
el crecimiento vegetal. Las plantas no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o los
x
aminoácidos, esenciales en la nutrición humana, pues sintetizan todos los que precisan. Sólo exigen una
docena de elementos químicos, que deben presentarse en una forma que la planta pueda absorber.
Germinación
Germinación es el proceso en el cual el crecimiento emerge desde un estado de reposo. En un sentido
más general, la germinación puede implicar todo lo que se expande en un ser más grande a partir de una
existencia pequeña o germen.
Genotipo
Normalmente se refiere al genotipo de un individuo con respecto a un gen de interés particular y, en
individuos poliploides, también se refiere a la combinación de los alelos que porta el individuo
(homocigoto y heterocigoto). Un cambio en un cierto gen provocará normalmente un cambio observable
en un organismo, conocido como el fenotipo. Los términos genotipo y fenotipo son distintos por al
menos dos razones:
1. Para distinguir la fuente del conocimiento de un observador (uno puede conocer el genotipo
observando el ADN; uno puede conocer el fenotipo observando la apariencia externa de un
organismo).
2. El genotipo y el fenotipo no están siempre correlacionados directamente. Algunos genes solo
expresan un fenotipo dado bajo ciertas condiciones ambientales. Inversamente, algunos fenotipos
pueden ser el resultado de varios genotipos.
Holistico
El Holismo (del griego holos que significa «todo», «entero», «total») es la idea de que todas las
propiedades de un sistema biológico, químico, social, económico, mental, lingüístico, etc. no pueden ser
determinadas o explicadas como la suma de sus componentes. El sistema completo se comporta de un
modo distinto que la suma de sus partes.
Phaseolus vulgaris
Los frijoles, judías, porotos, granos, pochas, fabas, chícharos, caraotas, alubias o habichuelas chauchas
son las semillas comestibles de la familia Fabaceae. Es una planta anual originaria de Centroamérica y
Sudamérica que se cultiva en todo el mundo en sus diferentes variedades.
Radiación
El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas
o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material. La radiación propagada en forma de
ondas electromagnéticas (Rayos X, Rayos UV, etc.) se llama radiación electromagnética, mientras que la
radiación corpuscular es la radiación transmitida en forma de partículas subatómicas (partículas α,
neutrones, etc.) que se mueven a gran velocidad en un medio o el vacío, con apreciable transporte de
energía.
Solenoide
Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico, que debido al fenómeno de la
autoinducción almacena energía en forma de campo magnético.
Semilla
xi
La semilla o pepita es la estructura mediante la que realizan la propagación las plantas que por ello se
llaman espermatófitas (plantas con semilla). La semilla se produce por la maduración de un óvulo de una
gimnosperma o de una angiosperma.
Una semilla contiene un embrión del que puede desarrollarse una nueva planta bajo condiciones
apropiadas. Pero también contiene una fuente de alimento almacenado y está envuelto en una cubierta
protectora.
Visión Holística
Es poder de ver el todo, sin perder la visión del detalle, y poder concentrarse en detalles, sin perder la
visión de conjunto.
xii
7. Introducción
La introducción a éste trabajo de tesis, se ha dividido en tres secciones: i) En la primera sección, se
presenta una introducción al proyecto de tesis, ii) En la segunda sección, se muestra la metodología que
se utilizara para el desarrollo del trabajo de tesis, iii) En ésta ultima sección, se realiza la introducción al
documento de tesis.
i Presentación del proyecto de Tesis.
Hoy en día, la forma en que percibimos, analizamos y damos solución a un sin número de situaciones y
eventos en ocasiones inesperados, debe ser tan amplia y total como nuestra visión real, bajo éste
enfoque es posible dar solución a problemas multifactores, conociendo cada uno de los elementos que lo
componen se plantean soluciones globales o particulares al problema en estudio. En la actualidad la
sobre demanda de alimentos, el empleo de bio-combustibles, la deforestación, la contaminación de los
suelos han hecho que la agricultura se vea en un estado critico, la sobre demanda de alimentos se a
convertido en un factor bastante preocupante ya que ésta en juego el sustento de pueblos y ciudades,
para sobrellevar ésta exigencia y aumentar la producción agrícola, se ha recurrido a fertilizantes
químicos que en su momento fueron una solución, pero que actualmente se han convertido en un
problema,contaminación de suelos, mantos acuíferos, la ingesta por el ser humano en ocasiones llega a
ser peligroso, la utilización de zonas fértiles para la producción de bioenergéticos ha restado áreas verdes
enfocadas a la producción de alimentos, por lo que la deforestación se ha incrementado en un 30% en los
últimos 10 años, con esto se pierden áreas verdes reguladoras de temperatura, por ello la investigación y
desarrollo de tecnologías no contaminantes en la producción de alimentos a bajo costo, son una
necesidad mundial, el empleo de técnicas físicas como la bioestímulación por medio de campos
magnéticos, puede ser una alternativa ecológica ya que no presenta algún peligro para el hombre y es
amigable con el medio ambiente, estudios en cierto tipos de plantas y semillas bajo ésta tecnología han
permitido obtener incrementos en la capacidad germinativa y una buena adaptación de las plantas en
condiciones extremas.
El cultivo del frijol en nuestro país tiene profundas raíces milenarias, actualmente el papel de ésta
leguminosa sigue siendo fundamental en lo económico, porque representa para la economía campesina
una fuente importante de ocupación e ingresos, así como una garantía de seguridad alimentaría, vía
autoconsumo; mientras que en la dieta representa, la principal y única fuente de proteínas para amplias
capas de la población mexicana. Pese a los grandes esfuerzos de investigación que se han realizado, el
frijol sigue siendo un cultivo vulnerable a las sequías, las heladas tempranas, al ataque de plagas y
enfermedades o bien, al exceso de lluvia fuera de tiempo, estos factores, cobran una real importancia
cuando consideramos que en los últimos años el 70% de la producción se obtiene de superficies de
temporal [1]. Esta leguminosa representa un claro ejemplo de la diversidad y heterogeneidad que
podemos encontrar en nuestro país, tanto en el que se refiere a consumo, como a las características de las
unidades productivas.
En consumo podemos ubicar patrones bastante diferenciados por regiones y por las variedades que se
producen en ellas. En comercialización, se ha ido concatenando una serie de inercias por largo tiempo,
que hoy están incidiendo en el mercado, la primera se refiere al alto costo que representa movilizar y
distribuir grandes volúmenes de los principales centros productores ubicados en la zona noreste, (la cual
representan entre el 60 a 70% de la producción nacional), hacia zonas de consumo relativamente
dispersas y distantes [2]. La segunda, se relaciona con el auge que han cobrado algunas variedades de
xiii
frijol debido a sus altos rendimientos por hectárea, resistencia a enfermedades y plagas, pero que en ésta
esfera de consumo registran baja demanda, ésta situación ocasiona que las llamadas variedades
preferentes vean disminuida su superficie sembrada, provocando con ello una escasez que propicia en
muchas ocasiones prácticas especulativas, la tercera inercia remite al grado de intermediarismo en la
primera etapa de comercialización y que en muchas ocasiones significa una carga honrosa para la
economía campesina al vender su cosecha a precios castigados. Como podemos observar, en la
producción de fríjol existen una serie de factores que intervienen en su producción y afectan el mercado;
ésta por demás, decir que requiere soluciones. El frijol es quizás el ejemplo más típico del gran numero
de encadenamientos que origina una diversidad de agentes y un mercado con alto grado de
intermediación, por lo que se hace necesario fortalecer a los productores nacionales con semillas de
mejor calidad, desarrollar y emplear métodos que permitan el desarrollo de una Agricultura Sustentable
y no destructiva con el medio ambiente, para esto se están realizando estudios a nivel mundial en los
efectos del empleo de métodos biofísicos. La influencia del campo geomagnético sobre el crecimiento de
las plantas fue reportada por primera vez en 1862 por el químico francés Louis Pasteur (1822-1985).
Casi un siglo más tarde Albert Roy Davies logró una patente en 1950 por tratar semillas magnéticamente
y conseguir así estimular su crecimiento. En general hoy en día existen diversas investigaciones llevadas
a cabo por grupos en diferentes partes del mundo, intentando entender el efecto de los campos
magnéticos tanto sobre el proceso de germinación de semillas, como sobre el crecimiento de plantas.
Diversos reportes describen efecto estimulante en el crecimiento y desarrollo de plantas sometidas a la
acción de campos magnéticos estáticos, pero inhibitorio en el caso de campos variables. En ensayos de
germinación realizados en laboratorio, sometiendo semillas de varias plantas a un campo magnético
estático, se ha comprobado que aumenta su velocidad de germinación y el porcentaje de semillas
germinadas; mientras en experimentos de crecimiento, se ha visto que los brotes expuestos desarrollan
mayor longitud y peso [3], también se ha demostrado que los campos electromagnéticos pueden afectar a
las plantas por mecanismos no térmicos diferentes a la ionización del aire, la fisiología de las semillas y
plantas puede ser alterada incluso por campos débiles.
ii Metodología del proyecto de Tesis
Para el desarrollo de este Proyecto de Tesis, es necesario el uso de técnicas y herramientas
especializadas, guiadas por una metodología apropiada. La metodología para el Desarrollo y Redacción
de un proyecto de Tesis de Maestría [4] plantea las preguntas ¿qué obtener? (producto), ¿qué hacer?
(actividad), ¿cómo hacer? (Técnica) y ¿con qué hacer? (Herramienta) [5], la cual describe las actividades
necesarias para lograr las metas o productos propuestos, esto se muestra en la Tabla 0.1:
ACTIVIDAD
¿Qué hacer?
TECNICA
¿Cómo hacer?
HERRAMIENTA
¿Con que hacer?
META
¿Qué obtener?
.Definir
la
propuesta
de
investigación.
-Investigar y
seleccionar la metodología a
seguir.
.Aplicar
la
metodología
propuesta del
Trabajo de Investigación.
. Búsqueda y recopilación
de información
.Aplicar
técnicas para
recopilar y clasificar la
información.
-Búsqueda de información en
libros, artículos científicos,
- memorias de congresos.
-Consulta en Internet
-Definición y justificación del
tema de tesis.
- Visión del entorno del objeto
de estudio.
-Metodología para llevar a
cabo el proyecto de tesis
-Aplicación de distintas áreas del
conocimiento para desarrollar el
Trabajo de tesis.
. Objetivos
Tabla 0. 1 Marco Metodológico para el Desarrollo del Proyecto de Tesis (inicio).
xiv
ACTIVIDAD
¿Qué hacer?
TECNICA
¿Cómo hacer?
HERRAMIENTA
¿Con que hacer?
-Definir el marco conceptual
para fundamentar la
Investigación.
- Revisión de literatura
. Analizar la información
recopilada.
- Búsqueda de
información en distintas
áreas del conocimiento
para fundamentar la
investigación
-Procesador de palabras
word.
- Revisión de artículos
científicos de revistas y
consulta en Internet.
-Pirámide conceptual.
- Términos principales
utilizar.
-Analizar la situación actual de
la producción de frijol.
-Definición de los objetivos y
planteamiento de la Hipótesis.
-Búsqueda
de
datos
actuales referentes a la
producción de frijol en
revistas,
periódicos,
Internet o en entrevistas
en
comunidades
productoras.
-Aplicación del método
científico.
-Revisión de diseños
experimentales.
-Procesador de palabras.
-Consulta en Internet.
-Realización de entrevistas.
-Revisión
de
notas
periodísticas.
-Objetivo general y objetivos
particulares.
-Justificación del trabajo de
tesis.
-Búsqueda de los elementos
necesarios para la realización
de los experimentos.
-Revisión
bibliografica
especializada en el diseño de
experimentos.
-Desarrollo de la fuente
irradiadora
de
campo
magnético.
-Selección de los genotipos a
emplear
-Seguimiento diario de la
evolución experimental.
Procesador de palabras Word.
-Metodologías a emplear para
los ensayos experimentales.
-Métodos biofísicos a emplear
. Desarrollar el diseño
experimental y aplicar el
tratamiento a las semillas
. Establecimiento de
Los experimentos.
-Aplicación de la metodología
sistémica propuesta. Analizar
diferentes
metodologías
alternas.
-Observación diaria del
experimento
-Consulta en artículos
científicos de pruebas
similares
realizadas
anteriormente.
Valoración
de
objetivos,
planteamiento
de
futuros
trabajos, conclusiones del
trabajo de tesis.
Redacción del documento de
tesis
Análisis de los resultados
obtenidos, conclusiones
del
los
resultados
obtenidos
-Técnicas de redacción.
-Edición de documentos,
diseño de diagramas.
-Técnicas
de
presentación.
-Técnicas de redacción y
ortografía.
Presentación del examen de
grado.
Procesador de palabras Word,
gráficos Corel Draw.
Diapositivas Power Point.
META
¿Qué obtener?
a
-Base de datos con información
suficiente
para
analizar
estadísticamente.
Identificar
variables
no
consideradas que permitan
mejorar la producción de
semillas.
Documento de Tesis.
Obtención del grado
maestría en Ciencias.
de
Tabla 0. 2 Marco Metodológico para el Desarrollo del Proyecto de Tesis (final).
La metodología general para la realización del trabajo de tesis se esquematiza en la Figura 0.1, en donde
se enmarca:
1.- Concepción de la idea de trabajo de tesis.
En revisión de libros y artículos científicos, se ha demostrado que existen efectos de campos magnéticos
en los seres vivos, de esto surge la pregunta ¿como se pueden aprovechar estos efectos?, en pruebas
experimentales con semillas irradiadas con campos magnéticos estáticos o variables, varios autores [6],
han demostrado que las plantas emergen mas rápido bajo la influencia de campos magnéticos, esto nos
lleva a la realización de un trabajo de investigación con genotipos de semillas de frijol e irradiarlas con
campos magnéticos para analizar sus efectos en etapas presiembra, escogiéndose éste tipo de semilla por
su importancia en la alimentación básica de los Mexicanos y por su accesibilidad que presenta.
xv
2.- Definición de la metodología a utilizar en el proyecto de tesis.
La metodología para la realización de los experimentos en éste trabajo es definida a partir de una
revisión de literatura, en artículos, libros y revistas científicas, en pruebas experimentales realizadas
previamente por otros autores [7] que, han trabajado con diferentes semillas, adaptando a las necesidades
de trabajo con semillas de frijol.
3.- Elaboración del marco conceptual y del marco metodológico.
Se hace una revisión y análisis de información de diferentes fuentes bajo un enfoque sistémico de todos
los elementos que involucran la producción de frijol en nuestro país y el impacto socio económico que
éste tiene a nivel nacional e internacional, esto da pie al planteamiento del objetivo general y de los
objetivos particulares que se buscan en éste trabajo de investigación.
4.- Fundamentos de la investigación
En base al conocimiento de planteamientos teóricos de las distintas áreas del conocimiento se buscan
aquellos que nos ayuden a fundamentar y sustentar éste trabajo de investigación.
5.- Formulación de la hipótesis.
Una vez realizado el análisis sistémico del objeto de estudio, y en base a los planteamientos teóricos, se
establece la hipótesis a demostrar en éste trabajo de investigación.
6.- Establecimiento del experimento.
Conociendo el objeto de estudio, se plantea una metodología para realizar una serie de experimentos que
nos ayudaran a demostrar la Hipótesis planteada en éste trabajo de investigación.
7.- Realización de los experimentos.
En base a las metodologías para cada experimento, se realizaran una serie de pruebas experimentales
para la obtención de datos que nos servirán para analizar y demostrar de la hipótesis planteada.
8.- Recopilación y análisis de los resultados.
A partir del análisis estadístico de los datos obtenidos de los experimentos, y de la información
encontrada, se tendrán los elementos necesarios para la comprobación de la tesis que se plantea en éste
trabajo de investigación.
9.- Comprobación de la hipótesis.
Una vez analizada la información de las pruebas experimentales, se tendrán los elementos necesarios que
sustenten la comprobación de la tesis planteada, en caso de ser insuficientes, será necesario establecer
nuevas metodologías experimentales para comprobar dicha Hipótesis.
xvi
10.- Conclusiones
Al término de las pruebas experimentales y realizando un análisis estadístico a los datos encontrados, se
validará la hipótesis planteada, concluyendo el trabajo de tesis, valorando el cumplimiento de los
objetivos y encaminando a trabajos futuros que generen nuevos planteamientos hipotéticos a partir de los
resultados encontrados.
Metodologíaparallevar acaboel proyectode Tesis
1.- Concepcióndela
ideadel trabajodeTesis
Fuentes deideas:
Artículos, revistas,
televisión, radio
2.- Definicióndela
Metodología a utilizar en
el proyectodetesis
Consultabibliografica, revisión
deartículos
Búsquedadeinformaciónen
Internet
3.-Elaboración del marco
conceptual y del marco
metodológico.
Extraccióndeinformación
referente al tema de
investigación.
Planteamientodel problema,
Justificación, Objetivos.
4.-Fundamentas de la
investigación
9.-Recopilación y análisis de
los resultados.
8.- Comprobación
delaHipótesis.
Conocimiento de las
distintas áreas del
conocimiento que se
pueden emplear para
llevar a caboel trabajode
investigación
10.- Conclusiones
7.- Realizacióndelos
experimentos
6.- Establecimiento
deExperimentos
paraprobar
5.- Formular
Hipótesis
Figura 0. 1 Metodología Sistémica para la realización del trabajo de investigación.
xvii
iii Presentación del documento de tesis.
A continuación, se realiza una breve descripción de cada una de los capítulos que integran el trabajo de
tesis, cuya estructura es la siguiente.
Al iniciar, en el Capítulo uno: Se plantea el marco conceptual y contextual del problema de estudio que
se tratara de validar con las ensayos experimentales que se verán más adelante, hace un análisis de los
distintos factores bajo una visión sistémica alrededor del problema planteado, bajo un análisis del
impacto socio técnico empleando la técnica FOODAF, se tienen los elementos necesarios que justifican
ésta investigación además de presentar el objetivo general, los objetivos particulares que validarán la
hipótesis.
El Capítulo dos: Establece los conceptos y las bases teóricas que fundamentan y sustentan éste trabajo
de investigación.
En el Capítulo tres: Se plantea un ensayo experimental, empleando campo magnético como elemento de
estímulo biofísico previo a la siembra a un genotipo criollo de frijol, de esto, se estudiará a partir de la
emergencia el vigor de las plántulas ante un evento de estrés, posteriormente se analizan los datos que
se obtengan en éste experimento.
En el Capítulo cuatro: Se plantea un segundo ensayo experimental, utilizando cuatro genotipos diferentes
de semilla de frijol, en este experimento se analiza el vigor pre-siembra, al irradiar a diferentes tiempos
de exposición de campo magnético las semillas, posteriormente se analizarán los resultados arrojados
del experimento de las evolución de las plántulas.
En el Capítulo cinco: Se plantea la discusión de los resultados obtenidos de los ensayos experimentales,
las conclusiones generales en base a las observaciones y en el análisis de los experimentos, verificando
la hipótesis y los objetivos planteados, además se analiza la factibilidad en la aplicación agrícola, la
orientación de trabajos futuros, por ultimo se anexan las referencias de la literatura consultada, los
resultados experimentales de los experimentos realizados, los cuales complementan éste trabajo Tesis.
xxi
MARCO
CONCEPTUAL
Y
MARCO
CONTEXTUAL
FUNDAMENTOS DE
LA INVESTIGACIÓN
CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE
APLICADO A UN GENOTIPOS DE
SEMILLA DE FRIJOL
CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE
APLICADO A CUATRO GENOTIPOS
DE SEMILLA DE FRIJOL
DISCUSIÓN GENERAL,
CONCLUSIONES Y TRABAJOS
FUTUROS
Capítulo 1
xxii
8. Capítulo 1
9. MARCO CONCEPTUAL Y MARCO CONTEXTUAL
MARCO CONCEPTUAL Y MARCO CONTEXTUAL
En éste capítulo se describen de manera breve de los conceptos teóricos de las diferentes áreas del
conocimiento necesarios para el desarrollo del trabajo de investigación, se establece el Marco
Conceptual y Contextual, posteriormente se realiza un análisis FOODAF de la situación actual en el
cultivo de frijol, que lleva al planteamiento de la justificación, del trabajo de investigación.
1.1 Pensamiento Sistémico
Antes de plantear los elementos conceptuales es necesario tener una visión Holistica [8], del objeto de
estudio, bajo una pensamiento sistémico para dar solución al problema planteado. El pensamiento
sistémico es la actitud del ser humano, que se basa en la percepción del mundo real en términos de
totalidades para su análisis, comprensión y acción, a diferencia del planteamiento del método científico,
que sólo percibe partes de éste y de manera inconexa.
El pensamiento sistémico es integrador, tanto en el análisis de las situaciones como en las conclusiones
que nacen a partir de allí, proponiendo soluciones en las cuales se tienen que considerar diversos
elementos y relaciones que conforman la estructura de lo que se define como "sistema", así como
también de todo aquello que conforma el entorno del sistema definido [9]. La base filosófica que
sustenta ésta posición es el Holismo (del griego holos = entero).
Bajo la perspectiva del enfoque de sistemas la realidad que concibe el observador que aplica ésta
disciplina se establece por una relación muy estrecha entre él y el objeto observado, de manera que su
"realidad" es producto de un proceso de construcción entre él y el objeto observado, en un espacio tiempo determinados, constituyéndose dicha realidad en algo que ya no es externo al observador y
común para todos, como lo plantea el enfoque tradicional, sino que esa realidad se convierte en algo
personal y particular, distinguiéndose claramente entre lo que es el mundo real y la realidad que cada
observador concibe para sí [10].
1.2 Elaboración de la pirámide Conceptual
Bajo un enfoque sistémico presentado anteriormente, se presentan los elementos conceptuales de las
diferentes áreas del conocimiento involucrados en el desarrollo de este trabajo de tesis, esto es, por
medio de una representación gráfica en forma de pirámide, en donde los conceptos más generales
conforman la base; posteriormente, al ir ascendiendo nos encontramos con los conceptos particulares
hasta llegar al desarrollo del proyecto de tesis, Figura 1.1:
23
Figura 1. 1 Pirámide conceptual, muestra los principales conceptos a utilizar en el desarrollo de la tesis.
1.2.1 Descripción de los conceptos empleados
A continuación se presenta una breve descripción de los conceptos presentados en la pirámide
conceptual:
AGRICULTURA: La agricultura es la actividad agraria que comprende todo un conjunto de acciones
humanas que transforma el medio ambiente natural, con el fin de hacerlo más apto para el crecimiento de
las siembras.
AGRONOMÍA: Es la ciencia cuyo objetivo es mejorar la calidad de los procesos de la producción
agrícola fundamentada en principios científicos y tecnológicos, estudia los factores físicos, químicos,
biológicos, económicos y sociales que influyen o afectan al proceso productivo.
ALEATORIZACIÓN: El proceso de aleatorización es la base para interpretar los resultados de un
experimento y consiste en asignar los tratamientos al azar sobre las unidades experimentales, asegura, en
primer lugar, la independencia probabilística de las observaciones; en segundo lugar, elimina cualquier
efecto sistemático que pudiera existir en el material experimental y por ultimo justifica el empleo de un
determinado criterio de prueba de hipótesis.
BIOMAGNETISMO: Es el fenómeno biológico consistente en la producción de campos
electromagnéticos (se manifiesten como eléctricos o magnéticos) producidos por la materia viva como
las células, tejidos u organismos.
BIOFISICA: La biofísica es la ciencia que estudia la biología con los principios y métodos de la física.
24
BIOLOGÍA: Es la ciencia que estudia las ciencias naturales que tiene como objeto el estudio a los seres
vivos y más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: génesis, nutrición,
morfogénesis, reproducción, patógenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los
comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la
reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno.
BIOESTIMULACIÓN: Es el proceso mediante el cual un agente externo interactúa con un objeto
biológico y modifica alguna característica, estimulando de manera positiva o negativa.
CIENCIA: Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, y de los
que se deducen principios y leyes generales, La ciencia puede caracterizarse como conocimiento
racional, exacto y verificable, por medio de la investigación científica, el hombre ha alcanzado una
reconstrucción conceptual del mundo que es cada vez más amplia, profunda y exacta.
ESTADÍSTICA: La estadística es una ciencia con base matemática referente a la recolección, análisis e
interpretación de datos, que busca explicar condiciones regulares en fenómenos de tipo aleatorio.
ELECTROMAGNETISMO: El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los
cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y
magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
EXPERIMENTACIÓN: consiste en el estudio de un fenómeno, reproducido generalmente en un
laboratorio, en las condiciones particulares de estudio que interesan, eliminando o introduciendo aquellas
variables que puedan influir en él, se entiende por variable todo aquello que pueda causar cambios en los
resultados de un experimento y se distingue entre variable independiente, dependiente y controlada.
FÍSICA: Es la ciencia fundamental sistemática que estudia las propiedades de la naturaleza con ayuda
del lenguaje matemático, no es sólo una ciencia teórica, es también una ciencia experimental.
FRIJOL: El fríjol (Phaseolus Vulgaris L), es una leguminosa con mayor calidad alimenticia que se
conoce, es aprovechado tanto las flores, las vainas, las semillas tiernas y desde luego las secas, la planta
es buen forraje y abono, pues devuelve alimentos a la tierra y mejora su calidad.
MAGNÉTISMO: Es un fenómeno por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión a
otros materiales.
METODO CIENTÍFICO: El método científico descompone todo lo que trata con sus elementos; trata de
entender la situación total en términos de sus componentes; intenta descubrir los elementos que
componen cada totalidad y las interrelaciones que explican su integración.
SISTEMAS: Un sistema es un grupo de elementos que trabajan o apoyan de manera conjunta para
alcanzar un objetivo o fin común, es un todo organizado y complejo; un conjunto o combinación de
cosas o partes que forman un todo complejo o unitario.
SISTEMAS SUAVES: Son difíciles de definir, tienen una componente social y política grande.
VIGOR: El vigor de la semilla ha sido definido, según ISTA (Internacional Seed Testing Association),
como la suma total de todas aquellas propiedades de la semilla que determinan el nivel potencial de
actividad y funcionamiento de una semilla o lote de semillas durante su germinación y emergencia.
25
1.3 Marco contextual del objeto de estudio en el cual se desarrolla la tesis
El contexto físico y social muestra una visión Holistica para entender el objeto de estudio, partiendo de
una visión global para conocer las interrelaciones que tiene con otros sistemas y su impacto en diversos
sectores, iniciando con el planeta tierra, ubicamos el Continente Americano; posteriormente el Territorio
Nacional, siendo éste en donde se desarrolla el problema planteado considerando la problemática en la
producción del frijol, siendo la alimentación uno de los tantos problemas social, económicos y político
que presenta el país, esto se muestra en la Figura 1.2:
PLANETA TIERRA
FRIJOL
MAÍZ
TRIGO
AMÉRICA
DIVERSOS PROBLEMAS POR
ATENDER
SOCIALES
MÉXICO
ALIMENTACIÓN
POLÍTICOS
Figura 1. 2 Marco contextual del objeto de estudio, muestra una visión holistica partiendo de lo global a
lo particular.
26
Una vez conociendo el marco contextual del objeto de estudio bajo una visión holística entrando más a
detalle en la sección 1.4, la Figura 1.3, se muestra el contexto físico en el cual se desarrollo el trabajo de
tesis. Se muestra en el centro el planeta tierra siendo éste nuestra referencia física, posteriormente el
continente americano, donde ubicamos el territorio nacional, posteriormente encontramos el Distrito
Federal ubicando el área conurbana de la delegación Iztapalapa, lugar donde se realizaron los ensayos
experimentales en conjunto con la SEPI de ESIME ZACATENCO, contando con el apoyo del INIFAP
y campesinos del Estado de México con el suministro de las semillas, esto se muestra en la Figura 1.3:
Figura 1. 3 Contexto físico en el cual se desarrolla en trabajo de Tesis.
1.4 Contexto general del objeto de estudio: El frijol
Origen: Entre las leguminosas destacadas por su importancia en la dieta alimenticia de Centro y
Sudamérica es originario de la parte tropical del suroeste de México, Guatemala, Honduras y una parte
de Costa Rica.
Taxonomía: El género Phaseolus tiene unas 180 especies aproximadamente y de ellas el 70% son
originarios de América y el 20% de Asia y África. Para diferenciar las diversas especies se consideran
características como germinación (epígea, hipogea), en forma de semillas, vainas y hojas, Tabla 1.1:
27
ORDEN
FAMILIA
TRIBU
SUBTRIBU
GÉNERO
ESPECIE
LEUMINOSAS
PEPILIONACEAE
PHASEOLOIDEAE
PHASEOLINAE
PHASEOLUS
PHASEOLUS VULGARIS LINNEO
Tabla 1. 1 Taxonomía del frijol.
Morfología: El fríjol Phaseolus Vulgaris L, es una leguminosa anual con período vegetativo entre 75
días para las variedades precoces arbustivas de clima cálido moderado, a 270 días para las de tipo de
enrame ó voluble tardías de los climas fríos.
Poseen hojas compuestas de tres foliolos de tamaño variables y muy diversas áreas, las vainas ó frutos
son falcadas largas ó cortas, cilíndricas, gruesas ó anchas, de variados colores en estado verde (verde,
rojo ó morado); cuando secas son amarillas pálido, café oscuro ó negras [11].
La semilla es exalbuminosa; es decir que no posee albumen, por lo tanto las reservas nutritivas se
concentran en los cotiledones. Internamente, la semilla está constituida solamente por el embrión, el cual
está formado por la plúmula, las dos hojas primarias, el hipocótilo, los dos cotiledones y la radícula el
complejo plúrnula-radicula, está situado entre los cotiledones, al lado ventral del grano, de tal manera
que la radícula está en contacto con el micrópilo [12]. La semilla de frijol tiene una amplia variación de
color (blanco, rojo, crema, negro, café, etc.), de forma y brillo
Valor nutritivo: Respecto a la importancia nutricional del grano de fríjol, se destaca por su alto contenido
de proteínas que oscila entre el 14,5 y 32%, dependiendo de la variedad, la zona de cultivo y otros
factores, como también el alto contenido de carbohidratos que fluctúan entre el 45 y el 70%.
Su composición es distinta según la variedad que se trate, pero todos ellos tienen en común su elevado
contenido de agua. Además es rico en magnesio y en lo que a vitaminas se refiere A y C (200 gramos de
pulpa cubren las necesidades de una persona de dichas vitaminas), también incluye la vitamina C
interviene en la formación de: colágeno, huesos, dientes, glóbulos rojos y favorece la absorción del
hierro de los alimentos y la resistencia a las infecciones. El beta-caroteno el cual se transforma en
vitamina A en nuestro organismo conforme éste lo necesita. La vitamina A es esencial para la visión, el
buen estado de la piel, el cabello, las mucosas, los huesos y para el buen funcionamiento del sistema
inmunológico. Ambas vitaminas cumplen además una función antioxidante. El potasio es un mineral
necesario para la transmisión y generación del impulso nervioso y para la actividad muscular normal,
interviene en el equilibrio de agua dentro y fuera de la célula. El magnesio se relaciona con el
funcionamiento de: el intestino, nervios y músculos, forma parte de huesos y dientes, mejora la
inmunidad y posee un suave efecto laxante. Asimismo aporta fibra que mejora el tránsito intestinal [12].
La Figura 1.4, muestra el consumo promedio del frijol en relación al huevo, otro producto básico en la
dieta de los mexicanos.
28
Figura 1. 4 Consumo promedio de dos productos básicos en la cocina.
1.4.1 Importancia del frijol en territorio Nacional.
En nuestro país el cultivo del frijol tiene un fuerte arraigo; se considera que es tan antiguo, que en las
culturas prehispánicas ya forma parte de la dieta alimenticia, está leguminosa ha sustentado la
alimentación popular desde épocas precolombinas, junto con el maíz, chile y el tomate.
En la actualidad, la importancia del frijol en la dieta alimentaría del pueblo mexicano sigue siendo
fundamental, debido básicamente a sus cualidades nutritivas mencionadas anteriormente, es importante
señalar, no cuenta con otro sustituto de frijol, como lo hay en otros pueblos, si no se consumiera está
leguminosa, se carecería de materias grasas, proteicas o albuminoideas, que otros pueblos se allegan por
medio de la carne, jamón, queso, mantequilla y otros productos alimenticios manufacturados; y que no
son consumidos, básicamente por el precio tan alto en el mercado y por la reducción del poder
adquisitivo de las familias mexicanas ocasionada por la crisis, que ha impactado la dieta alimentaría
[13].
1.4.2 Producción Mundial
Los países productores de frijol referidos en base a su volumen de producción en el 2005, en orden de
importancia son: Brasil, India, China. México ocupa el sexto lugar a nivel mundial, con una producción
de 1,200,000.00 ton. Está condición productiva ha mostrado en lo general una tendencia ligeramente
creciente en el período 2001-2005, tal y como se muestra en la Tabla 1.2:
29
miles de Ton
2001
Argentina
2002
2003
2004
2005
262.99
278.1
215.55
151.28
169.26
2,453.42
3,064.23
3,302.04
2,967.01
3,021.64
289.2
406.8
344.3
213.6
318.9
China
1,805.53
2,058.37
2,079.80
1,758.49
1,610.50
India
3,296.20
2,728.40
3,611.50
3,174.70
2,660.00
Mexico
1,062.97
1,549.09
1,414.90
1,163.40
1,200.00
Myanmar
1,572.33
1,631.10
1,661.00
1,821.18
1,939.34
892.77
1,367.04
1,029.15
820.05
1,248.70
Brazil
Canada
United States of
America
Fuente: FAOSTAT, 2007
Tabla 1. 2 Principales países productores de frijol en el mundo.
1.4.2.1 Superficie sembrada y rendimiento a nivel mundial
Con respecto a la superficie establecida de fríjol, en la última década pasó de 23. 713 a 25.244 millones
de hectáreas. En el ultimo años se tiene que India preside la lista con una participación de 32%, seguido
por Brasil (17%), México (7%), Myanmar (6%), China (5%) y Estados Unidos de América (3%), los
cuales en conjunto aportan el 70% de la superficie total (FAO, 2004).
El comportamiento es similar al de volumen de producción, se tiene una tasa de crecimiento de 6%, de la
cual cinco de los principales países tienen tendencias crecientes de 5% Brasil, 6% México, 4%
Myanmar, 115% China [14].
Rendimientos
Los rendimientos promedio de producción fluctúan entre 4.8 y 0.28 Ton/ha. registrando los mejores
rendimientos Barbados e Irlanda. Por su parte Estados Unidos de América registra un rendimiento
promedio de 1.8 ton/ha.; China con 1.5 ton/ha.; Myanmar con 0.86 ton/ha.; Brasil con 0.8 ton/ha. y
México con 0.72 ton/ha.) (FAO).
El comportamiento del rendimiento del periodo de análisis presenta un ligero crecimiento de 9%,
registrando aportaciones los principales países, de los cuales Barbado es el único con tendencia estable;
China registra una tasa de crecimiento de 52%; Myanmar 33%; Brasil 26%; Estados Unidos de América
24% y México 5%.
1.4.2.2 Importaciones
Los países con mayor participación en las importaciones mundiales son: India, Estados Unidos de
América, Cuba, Japón e Inglaterra, tal y como se observa en la Figura 1.5:
30
Figura 1. 5 Principales países importadores de frijol (toneladas).
Fuente: FAO, 2007.
1.4.2.3 Exportaciones
Los principales países exportadores de frijol en el mundo son: China, Myanmar, Canadá, y los Estados
Unidos de América, México cuenta con una participación de 0.3% [14], esto se muestra en la Figura 1.6:
OTROS, 545,816.34
PAIS, 2,005
China, 799,684.86
United Kingdom,
69,077.37
Argentina, 198,966.00
Canada, 273,834.00
United States of
America, 294,132.00
Myanmar, 306,246.00
Figura 1. 6 Principales países exportadores de frijol (toneladas).
Fuente: FAO 2007.
31
1.4.3 Producción Nacional
El fríjol es el cultivo de mayor consumo en México después del maíz, y más del 90% de la producción se
dedica al mercado interno, se importan alrededor de 95 mil toneladas al año de fríjol seco que representa
el 7.6% del consumo interno[15]. La producción de frijol en México, es aproximadamente de dos
millones de hectáreas (riego-temporal), el frijol se produce en los ciclos agrícolas primavera-verano y
otoño-invierno, en el primero, se siembra la mayor superficie (85 % en promedio) y se obtiene el 75 por
ciento de la producción total. Cinco estados entre los que figura Zacatecas aportan aproximadamente el
78 % de la superficie total, con rendimiento promedio de 0.677 ton/ha, Figura 1.5.
Refiriéndose al ciclo primavera, la producción inicia en el mes de septiembre, concluyendo en enero del
siguiente año, en el caso de Zacatecas y Durango se comienza a cosechar en agosto y se termina en
enero.
Figura 1. 7 Superficie destinada al cultivo del frijol en los ocho estados de mayor producción durante las últimas
dos décadas, Fuente SAGARPA 2005 .
32
1.4.3.1
Principales Estados Productores de Fríjol en el país.
La mayor parte de la producción se obtiene en los estados de Zacatecas, Durango, Chihuahua, Sinaloa,
Nayarit, Guanajuato, Chiapas, San Luis Potosí y Puebla, siendo de mayor relevancia en los primeros
cinco a juzgar por la vocación, superficie, número de productores y volumen de producción, sin dejar de
ser importante en el resto de los estados donde se establece en pequeñas superficies, que en mucho
contribuyen al abasto local por el simple hecho de reducir su demanda externa [15], esto se muestra en la
Figura 1.8:
Figura 1. 8 Estimación Disponibilidad Producción-Consumo de frijol. Fuente: SAGARPA, 2007.
1.4.3.2 Comercialización, canales de distribución y venta.
Como se puede apreciar en la Figura 1.9, tradicionalmente el productor de frijol se queda como el primer
eslabón del canal de comercialización y recibe la menor proporción del valor del frijol.
33
Comerciante
Importación de
Tiendas de
Product
Centrales de
abasto
DF,
Acaparador
Hospitales
Hoteles,
DIF,
Restauran
Consumi
dor
Acaparadores
Cadenas
de
Comisioni
sta
Empacador
es y
enlatadoras
Figura 1. 9 Canales de Comercialización del frijol en México. Fuente: Morales, (2000).
Para hacer viable el cultivo de frijol en México, es necesario que el productor haga las inversiones o las
alianzas estratégicas necesarias, para modificar su participación en los canales de comercialización, en la
Figura 1.10, los bloques a color indican eslabones de la cadena donde el productor se puede apropiar del
valor agregado correspondiente.
Bodegas
de
Cribado y
aquintala
Product
Proceso
de
Embotellador
es
Enlatadora
y comida
tipo
Exportació
n
Cadenas de
Supermerca
Subastas
,
mercado
Acaparad
or
local
Importaci
ón
Comercian
te
Empacadores
y
Tiendas
de
Centrales de
abasto
DF, Guadalajara,
Cadenas
de
DIF, ISSSTE,
IMSS,
EJERCITO,
Consumid
or
Hospitales
hoteles,
DIF,
Figura 1. 10 Canales de comercialización con la participación del productor. Fuente: Morales, 2000).
Los esquemas de Apoyos a la Comercialización de Frijol instrumentados por la SAGARPA a partir del
año 2003, sin dejar de reconocer que han apoyado a la economía e ingreso de un sector de los
productores, para el caso de Zacatecas y Durango han generado una distorsión del mercado al establecer
precios que no corresponden a los precios que establece el libre mercado por efecto de la oferta y
demanda, los cuales han sido impuestos por presión política y no derivados del análisis de los costos
reales de producción por tonelada.
34
Mientras que en el libre mercado el precio del frijol es del 3,800.00 $/ton.; el Programa paga 5,500.00
$/ton. Adicionalmente, el esquema apoya a las empresas acopiadoras con 1,200.00 $/ton, para gastos
financieros, fletes, maniobras y mantenimiento, por lo que la Organización al arriesgar poco, no muestra
interés en fortalecer su estructura operativa, gerencial y no ha buscado insertarse en el mercado.
1.4.3.3
Importancia Social en la producción del frijol.
Los productores de frijol requieren una serie de insumos a lo largo del ciclo de cultivo por lo que en gran
medida reservan su semilla para siembra del grano cosechado, realizan las labores, prácticas agrícolas,
adquieren fertilizantes y agroquímicos para el ciclo al menudeo con recursos propios o a través de
préstamos con agiotistas o de crédito a la palabra con el proveedor de agroquímicos y sólo un número
muy limitado de ellos (Productores de Riego preferentemente) tienen acceso al Financiamiento con un
Banco Privado, Parafinanciera o Sofol fondeadas con FIRA o Financiera Rural y su red de dispersores
de créditos [16].
COSTOS DE CULTIVO.
Considerando el promedio de producción por tipo de productores, empleo de maquinaria propia o
rentada en las actividades y diversas regiones productivas, así como el precio medio de mercado, se
observa que el apoyo otorgado por PROCAMPO es un factor de ingreso que permite que la actividad
tenga niveles de ingreso. Como siempre sucede al hablar de promedios, existen productores que superan
estos niveles de producción e ingreso, producto de la oportunidad con que realizan sus labores y
prácticas agrícolas, la Tabla 1.3, muestra los costos de producción en dos regiones productoras de frijol
en el estado de Zacatecas.
RegiónSombrerete
InsumosyLabores
Inversióntotal
Ingresopor Procampo
Inversiónmenos
PROCAMPO
Rendimiento Kg/ha.
CostodeProducción
sinPROCAMPO
CostodeProducción
conPROCAMPO
RegiónFresnillo
Sombrerete Sombrerete Maquinaria
Prod. Tipo1 Prod. Tipo2
propia
COSTO
Labor S.
Col.
S
AGARPA
Abrego
Barbara/
Guanajuato
Cañitas
4,344.73
2,742.26
3,243.63 2,289.75
4,850.73
Maquinaria
rentada
3,203.78
3,957.27
2,957.22
963.00
963.00
963.00
963.00
963.00
963.00
963.00
963.00
2,240.78
2,994.27
1,994.22
3,381.73
1,779.26
2,280.63
1,326.75
3,887.73
800
800
1000
1000
1000
1500
500
1200
4,004.73
4,946.58
2,957.22
4,344.73
2,742.26
2,162.42
4,579.50
4,042.27
2,800.98
3,742.83
1,994.22
3,381.73
1,779.26
1,520.42
2,653.50
3,239.77
Tabla 1. 3 Costo de producción de frijol en dos regiones productoras en el estado de Zacatecas.
Fuente: SAGARPA 2007.
35
1.5 Fertilizantes en la actualidad
Las plantas sintetizan sus alimentos a partir de elementos químicos que toman del aire, agua y suelo.
Existen 60 elementos químicos constituyentes de las plantas, de los cuales 16 son esenciales y los
podemos dividir como macronutrientes y micronutrientes u oligoelementos. Aparte se encuentran el
carbono, hidrógeno y oxígeno que los toman del aire y del agua.
El CO2 y H2O representan en la práctica la única fuente de energía para sus reacciones de síntesis, la
diferencia que existe entre macronutrientes primarios y secundarios, es que para estos últimos, las
cantidades existentes en los suelos son suficientes para los requerimientos que necesitan las plantas y son
tomados directamente del suelo, sin que se produzcan deficiencias [17].
Una situación problemática bastante generalizada, es la que se deriva de la aplicación abusiva de
fertilizantes en el suelo con el fin de aumentar el rendimiento de las cosechas, y en esos momentos los
fertilizantes pierden su acción beneficiosa y pasan a ser contaminantes del suelo. Los fertilizantes
contienen N, P, K, bien por separado, o en productos formados por mezclas de diversos elementos,
pueden ser minerales (inorgánicos) u orgánicos.
Las sales de nitrato son muy solubles, por lo que el problema ambiental más importante relativo al ciclo
del N, es la acumulación de nitratos en el subsuelo que pueden incorporarse a las aguas subterráneas o
bien ser arrastrados hacia los cauces y reservorios superficiales. En estos medios los nitratos también
actúan de fertilizantes de la vegetación acuática, de tal manera que, si se concentran, puede originarse la
eutrofización del medio. En un medio eutrofizado, se produce la proliferación de especies como algas y
otras plantas verdes que cubren la superficie.
Efectos de los nitratos en la salud.
El problema de los nitratos radica en que pueden ser reducidos a nitritos en el interior del organismo
humano, especialmente en los niños de menos de tres meses de edad y en adultos con ciertos problemas.
Los nitritos producen la transformación de la hemoglobina a metahemoglobina. La hemoglobina se
encarga del transporte del oxígeno a través de los vasos sanguíneos y capilares, pero la metahemoglobina
no es capaz de captar y ceder oxígeno de forma funcional.
1.6
FOODAF (Fortalezas, Oportunidades, Objetivos, Amenazas y Focalización)
F : Fortalezas
O: Oportunidades
O: Objetivos: Interfase entre EL Diagnostico y el Diseño
D: Debilidades
A: Amenazas
F: Focalización: Vinculo entre Diseño y Acción
Se realiza el diagnóstico FOODAF,[ Peon 2005], enfocada a la producción de frijol, con el fin de ubicar
o localizar los factores que intervendrán en el sistema. Se toman elementos mas importantes así como
los menos importantes como resultado del empleo del FOODAF.
36
Al termino del diagnostico se obtienen una serie de objetivos definidos por algunos de los factores
involucrados.
“Debemos recordar que la herramienta del FOODAF solo es de apoyo, lo único que se pretende al
hacer un análisis con esta herramienta es definir los objetivos y encontrar la función que le corresponde
dentro del sistema”
El resultado del análisis FOODAF, se muestra en la Tabla 1.4.
Objetivos de mayor relevancia en la producción del frijol.
Créditos para paquetes tecnológicos, producción de semilla certificada, equipamiento
especializado de cosecha, equipamiento e infraestructura de acopio, almacenamiento y
acondicionamiento, desarrollo gerencial de organizaciones y asistencia técnica.
Apoyos para la adquisición de equipo forrajero en áreas reconvertidas, programas de
manejo integrado de plagas y enfermedades.
Apoyo para el cambio de cultivo de frijol hacia especies mejoradas
Otorgamiento de garantías liquidas y gastos de operación a organizaciones para la
comercialización
Desarrollo de campañas para la promoción al consumo de Frijol
Tabla 1. 4 Objetivos importantes en el entorno de la producción del frijol.
Con todos los elementos anteriores podemos visualizar los problemas que afectan la producción de frijol,
una vez ubicados los objetivos, es posible realizar un plan de trabajo a mediano y largo plazo, que
permita dar solución a las necesidades que se enfrentan los productores día con día.
1.7 Justificación del proyecto de Tesis.
El problema de la producción de frijol, como se analizó en el FOODAF, es un problema multifactorial
Puesto que depende de diversos factores; tanto económicos, políticos, sociales, culturales, educativo,
tecnológico, etc.
La metodología sistémica propuesta en el estudio de los efectos producidos en las semillas de frijol
bajo tratamientos biofísicos pre-siembra puede llegar a tener una gran impacto en los sectores
económico, ambiental, científico, tecnológico y social; en la medida que esta sea aplicada en el campo,
ayudando a reducir el empleo de productos agroquímicos dañinos para: el medio ambiente y el consumo
humano.
De lo anterior se definen los siguientes objetivos:
37
1.8 Objetivos del Proyecto de Tesis.
1.8.1 Objetivo General
Diseñar una metodología sistémica que permita el estudio de los efectos producidos por campos
magnéticos generados por bobinas como fuente de estímulo bio-físico en semillas de frijol pre-siembra.
1.8.2 Objetivos Específicos
•
Realizar una revisión de literatura para conocer el estado del arte, fundamentar la investigación y
definir los elementos a emplear.
•
Recopilar información relacionada con los efectos de los campos magnéticos aplicados en
semillas y plantas.
•
Conocer los mecanismos de las semillas que interactúan con los campos magnéticos.
•
Plantear las metodologías para llevar a cabo experimentos de irradiación magnética en genotipos
de semillas frijol.
•
Analizar los resultados obtenidos de la experimentación para determinar si existe estímulo al
emplear el campo magnético.
Por lo que en este trabajo de tesis se busca demostrar la siguiente Hipótesis:
1.9 HIPÓTESIS
El efecto de bio-estimulación por campo magnético aplicado en semillas de frijol puede mejorar el vigor
pre-siembra de la semilla si se someten a determinados valores de inducción magnética y tiempos de
irradiación.
Lo cuál, se tratara de validar en los siguientes capítulos analizando las siguientes variables:
• Velocidad de emergencia.
• Número de plántulas emergidas.
• Altura del tallo.
• Peso de biomasa
• Peso de masa en seco.
En éste capítulo se presento el marco conceptual y contextual en el cual se ubica el trabajo de
investigación, se realizó un análisis de los factores que afectan la producción del frijol por medio de la
técnica FOODAF del cual se desprende la justificación, el objetivo general y los objetivos particulares
de éste trabajo de tesis en base a la hipótesis planteada, la cual se tratara de validar al concluir el trabajo
de investigación.
38
FUNDAMENTOS
DE LA
INVESTIGACIÓN
MARCO CONCEPTUAL Y
MARCO CONTEXTUAL
CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE
APLICADO A UN GENOTIPO DE
SEMILLA DE FRIJOL
CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE
APLICADO A CUATRO
GENOTIPOS DE SEMILLA DE
FRIJOL
DISCUSIÓN GENERAL,
CONCLUSIONES Y TRABAJOS
FUTUROS
Capítulo 2
39
10.Capítulo 2
11.FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACIÓN
Marco Teórico
En éste capítulo se muestra los conceptos principales de la teoría de sistemas, las principales
características de las semillas de frijol (phaseolus vulgaris) a través de la ciencia agrícola, el diseño de
experimentos, los fundamentos básicos del electromagnetismo y la influencia de los campos magnéticos
en los organismos vivos.
2.1 Teoría de sistemas
Un sistema es una reunión o conjunto de elementos relacionados entre si con un propósito, un sistema es
un agregado de entidades, viviente o no viviente o ambas, los sistemas se componen de otros sistemas a
los que llamamos subsistemas, en la mayoría de los casos, podemos pensar en sistemas más grandes o
súper ordinales, los cuales comprenden otros sistemas y que les denomina sistemas total o integral.
La teoría general de los sistemas afirma que las propiedades de los sistemas no pueden describirse
significativamente en términos de sus elementos separados, esto ocurre cuando se estudian globalmente
involucrando todas las interdependencias de sus elementos o sus partes [18].
Esta teoría se fundamenta en tres premisas básicas:
• Los sistemas existen dentro de sistemas; esto quiere decir que las moléculas existen dentro de las
células, las células dentro de los tejidos, los tejidos dentro de los órganos los órganos dentro de
los organismos y así sucesivamente.
• Los sistemas son abiertos; está premisa es consecuencia de la anterior. Cada sistema que se
examine excepto el mayor o el menor, reciben y descargan información en otros sistemas que son
contiguos, esto significa que están caracterizado por un proceso de intercambio infinito con el
ambiente, que está constituido por los otros sistemas.
• Las funciones de un sistema dependen de su estructura: para todos los sistemas biológicos y
mecánicos esta es una afirmación intuitiva.
2.1.1 Clases de sistemas
Checkland ha propuesto cuatro clases de sistemas necesarias para describir el “todo” del mundo real
[19], estos son: {a} sistemas naturales, {b} sistemas físicos diseñados; {c} sistemas abstractos
diseñados; y {d} sistemas de actividad humana, ver Figura 2.1.
40
SISTEMAS TRASCENDENTES
Más allá del conocimiento
SISTEMAS NATURALES
Origen: Universo y del proceso
de evolución.
SISTEMAS DE ACTIVIDAD
HUMANA
Origen: La autoconciencia del hombre
SISTEMAS FÍSICOS
DISEÑADOS
Origen: Hombre y un propósito.
SISTEMAS ABSTRACTOS
DISEÑADOS
Origen: Hombre y un propósito.
Figura 2. 1 Clases de Sistemas
{a} Sistemas naturales
Son aquellos cuyos orígenes se encuentran en el “origen del universo”, y el autor argumenta que son el
resultado de las fuerzas y procesos que caracterizan a éste universo; por ejemplo, los sistemas vivientes
que se observan en la tierra.
{b} Sistemas físicos diseñados
Son los que están diseñados como el resultado de algún propósito humano y que existen para servir a un
propósito; por ejemplo, un sistema de aire acondicionado.
{c} Sistemas abstractos diseñados
Estos sistemas representan el “producto consciente” ordenado de la mente humana; por ejemplo, las
matemáticas, poemas, filosofía, entre otros.
{d} Sistemas de actividad humana
Estos son sistemas menos tangibles que los sistemas naturales y diseñados. Checkland (1995) argumenta
que en el mundo se puede observar claramente innumerables grupos de actividades humanas más o
menos ordenadas, como resultado de algún propósito o misión fundamental
41
Si se toma en cuenta la definición anterior de un sistema físico diseñado, entonces se puede argumentar
que la metodología sistémica en el estudio de los efectos producidos en las semillas de frijol bajo
tratamientos biofísicos pre-siembra es un sistema físico diseñado, ya que es creado para un propósito
específico. Los sistemas agropecuarios son ejemplos de sistemas físicos diseñados, pueden poseer
algunas de las características de los sistemas naturales y además pueden reproducir en ambiente
controlado las condiciones naturales que en el mundo real no permitiría.
2.1.2 Pensamiento sistémico
El pensamiento sistémico es la actitud del ser humano, que se basa en la percepción del mundo real en
términos de totalidades para su análisis, comprensión y acción, a diferencia del planteamiento del
método científico, que sólo percibe partes de éste y de manera inconexa.
El pensamiento sistémico aparece formalmente hace unos 45 años atrás, a partir de los cuestionamientos
que desde el campo de la Biología hizo Ludwing Von Bertalanffy, quien cuestionó la aplicación del
método científico en los problemas de la Biología, debido a que éste se basaba en una visión mecanicista
y causal, que lo hacía débil como esquema para la explicación de los grandes problemas que se dan en
los sistemas vivos.
Este cuestionamiento lo llevó a plantear una reformulación global en el paradigma intelectual para
entender mejor el mundo que nos rodea, surgiendo formalmente el paradigma de sistemas. El
pensamiento sistémico es integrador, tanto en el análisis de las situaciones como en las conclusiones que
nacen a partir de allí, proponiendo soluciones en las cuales se tienen que considerar diversos elementos y
relaciones que conforman la estructura de lo que se define como "sistema", así como también de todo
aquello que conforma el entorno del sistema definido. La base filosófica que sustenta está posición es el
Holismo (del griego holos = entero).
Bajo una visión sistémica y empleando mapas mentales [20], en la Figura 2.2 se muestra las
interrelaciones de los principales factores que están asociados con el objeto de estudio, la producción
del frijol.
42
Figura 2. 2 Mapa mental que muestra las interrelaciones existentes entorno a la producción de frijol en
México.
43
2.2 Ciencia agrícola
La investigación agrícola estudia el desequilibrio de la disponibilidad de alimentos, la aplicación de las
tecnologías mejoradas de producción, aunque esto obedece sobre todo a factores ajenos al ámbito de la
ciencia, los científicos tienen parte de la responsabilidad por la elección de cultivos y los tipos de
condiciones ecológicas y sistemas de producción. Además del impacto en la degradación del medio
ambiente y, sobre todo, con los alimentos genéticamente modificados. Con el fin de seguir
contribuyendo al desarrollo humano, los científicos agrícolas deben recuperar credibilidad y aceptación
pública. Ese proceso quizá pueda comenzar por el análisis, desde una perspectiva ética, de las tendencias
presentes en el mundo que nos rodea y de los desafíos científicos que proponen.
En México, como en otros países resulta evidente que el incremento de la producción agrícola sólo se
pueda lograr de dos maneras:
1.- Ampliando la frontera agrícola e incorporando nuevas tierras al cultivo; en ello se debe tomar en
cuenta que la mayoría de la tierra cultivable ya desde hace tiempo se encuentra en producción y la
incorporación de tierras de cultivo que no cuenten con condiciones apropiadas tiene un limite; por lo
costoso de la infraestructura requerida.
2.- Aumentando los rendimientos por unidad de superficie, lo cual parece ser el mejor camino, utilizando
la tecnología disponible y los insumos adecuados y necesarios, como fertilizante, agua agroquímicos y
semilla mejorada.
2.2.1 Diseño de experimentos
Los modelos de “Diseño de experimentos” son modelos estadísticos clásicos cuyo objetivo es averiguar
si unos determinados factores influyen en las variables de interés y, si existe influencia de algún factor,
cuantificarla [20].
La metodología del diseño de experimentos se basa en la experimentación. Es conocido que si se repite
un experimento, en condiciones indistinguibles, los resultados presentan variabilidad que puede ser
grande o pequeña, si la experimentación se realiza en un laboratorio donde la mayoría de las causas de
variabilidad están muy controladas, el error experimental será pequeño y habrá poca variación en los
resultados del experimento. Pero si se experimenta en procesos industriales, administrativos, la
variabilidad es grande en la mayoría de los casos.
El objetivo del diseño de experimentos es estudiar si utilizar un determinado tratamiento produce una
mejora en el proceso o no, para ello se debe experimentar utilizando el tratamiento y no utilizándolo. Si
la variabilidad experimental es grande, sólo se detectará la influencia del uso del tratamiento cuando éste
produzca grandes cambios en relación con el error de observación. Para que la metodología de diseño de
experimentos sea eficaz es fundamental que el experimento esté bien diseñado.
La utilización de los modelos de diseño de experimentos se basa en la experimentación y en el análisis
de los resultados que se obtienen en un experimento bien planificado. En muy pocas ocasiones es posible
utilizar estos métodos a partir de datos disponibles o datos históricos, aunque también se puede aprender
de los estudios realizados a partir de datos recogidos por observación, de forma aleatoria y no
planificada [21].
44
Al planificar un experimento se tienen que tomar algunos principios básicos:
— El principio de aleatorización.
— El bloqueo.
— La replicación del experimento.
Los dos primeros (principio de aleatorización y el bloqueo) son estrategias eficientes para asignar los
tratamientos a las unidades experimentales sin preocuparse de qué tratamientos considerar; Por el
contrario, la replicación del experimento, define una estrategia eficiente para elegir los tratamientos sin
considerar en absoluto como asignarlos después a las unidades experimentales.
Un diseño experimental es una regla que determina la asignación de las unidades experimentales a los
tratamientos. Aunque los experimentos difieren unos de otros en muchos aspectos, existen diseños
estándar que se utilizan con mucha frecuencia, algunos de los más utilizados son los siguientes:
Diseño completamente aleatorizado.
El experimentador asigna al azar las unidades experimentales a las replicas, la única restricción es el
número de observaciones que se toman en cada tratamiento (replicas), de hecho si ni es el número de
observaciones en el i-ésimo tratamiento, i = 1,...,I, entonces, los valores n1,n2,...,nI determinan por
completo las propiedades estadísticas del diseño, naturalmente, este tipo de diseño se utiliza en
experimentos que no incluyen factores bloque.
El modelo matemático de este diseño tiene la forma:
Diseño en bloques o con un factor bloque.
En éste diseño el experimentador agrupa las unidades experimentales en bloques, a continuación
determina la distribución de los tratamientos en cada bloque y, por último, asigna al azar las unidades
experimentales a los tratamientos dentro de cada bloque [22].
En el análisis estadístico de un diseño en bloques, éstos se tratan como los niveles de un único factor de
bloqueo, aunque en realidad puedan venir definidos por la combinación de niveles de más de un factor.
El modelo matemático de este diseño es:
El diseño en bloques más simple es el denominado diseño en bloques completos, en el que cada
tratamiento se observa el mismo número de veces en cada bloque. El diseño en bloques completos con
una única observación por cada tratamiento se denomina diseño en bloques completamente aleatorizado
o, simplemente, diseño en bloques aleatorizado.
Cuando el tamaño del bloque es inferior al número de tratamientos no es posible observar la totalidad de
tratamientos en cada bloque y se habla entonces de diseño en bloques incompletos.
45
Diseño de bloques completos al azar.
Cuando el material experimental no es completamente homogéneo, sino que puede partirse en grupos
homogéneos dentro de ellos, de manera que dos unidades experimentales de grupos distintos sean
bastante heterogéneas, el diseño de bloques completos al azar es más eficiente que el diseño
completamente aleatorio para controlar la variabilidad [23].
En las investigaciones de campo, los ensayos en blanco (sin aplicación de ningún tratamiento) permiten
descubrir, si existen, la dirección de los gradientes de fertilidad.
Aleatorización.
La aleatorización de los tratamientos sobre las unidades experimentales, se realiza independientemente
para cada bloque, asignado al azar un tratamiento a cada unidad experimental del propio bloque, el
proceso de sorteo puede realizarse de muchas maneras, en todas ellas, es necesario proveer algún criterio
de identificación tanto para las unidades experimentales del bloque que se considere como para los
tratamientos [25].
2.3 Frijol (Phaseolus vulgaris L.)
VARIEDADES
Existen variedades de frijol que son mejores para producir semilla y otras para dar ejotes, también hay
algunas que son de doble propósito, las variedades para producir semilla dan buen grano en vainas
fuertes y resisten el desgrane, con lo cual no se pierde semilla al cosechar [2].
Las variedades mejoradas son todas de gran productividad y alcanzan su madurez antes que el frijol
común entre los 50 y 60 días, algunas de las variedades de frijol ejotero que mejor se dan en México son
las siguientes: Contender, Tendergreen, Sure crop wax, Canario, Bontiful, Plentiful.
CLIMA Y SUELO
El frijol es una planta que se da en todos los climas del país, pero crece mucho mejor en los climas
templados y ligeramente calurosos, crece en todo tipo de suelo, sin exceso de sales ni encharcamientos;
aunque se da mejor en los ligeros y no crece bien en tierras muy ácidas o muy calizas, en tierras con
mucha materia orgánica el frijol desarrolla mucha hoja pocas flores y vainas y produce menos.
SIEMBRA
Se acostumbra sembrar el frijol de diferentes modos, el más común es a lomo de surco, en tierras un
poco arcillosas se acostumbra sembrar en “cama melonera”, en tierras muy secas donde a veces fallan
las lluvias, se prefiere sembrar al fondo del surco, para la siembra se acostumbra abrir un surquito y en el
depositar la semilla a “chorrillo”.
46
Es común realizar la siembra a “espeque”, haciendo un hoyo en el que se deposita la semilla, cuando el
frijol se siembra combinado con maíz se puede colocar en hileras o entre hileras, además, en algunas
regiones se acostumbra sembrar el frijol el mismo día que el maíz de tal manera que cuando madura el
frijol la planta del maíz todavía no le hace sombra.
2.3.1 Composición
Hay diferentes definiciones de semilla: óvulo maduro fecundado, estructura vegetal que da origen a una
planta, unidad de diseminación de la especie, etc., para efector de la tecnología de las semillas se
considera como la unidad, un embrión o parte de la planta que dará origen a una planta de características
superiores (mejorada) que proporcionara una ventaja adicional a las variedades existentes.
La semilla, vista como grano, representa la más importante fuente de alimento del hombre; llega a tal
grado su importancia que muchas naciones miden su riqueza de acuerdo al volumen de grano que
poseen, y esto es síntoma a la vez de estabilidad económica, entre los diferentes tipos de grano
producidos en el mundo los cereales son los más importantes como fuente alimenticia del hombre;
dentro de las gramíneas, el trigo ocupa un lugar primordial, le sigue en orden de importancia el arroz, el
centeno, la cebada, el maíz el sorgo, el mijo y la avena.
2.3.2 Fisiología y Morfología de la semilla de frijol
Maduración
Una vez que termina el proceso de desarrollo en la semilla, ésta se desprende de la planta(dehiscente) o
permanece adherida al fruto(Indehiscente).
Al encontrarse en contacto con el exterior empieza en si el funcionamiento de la testa o pericarpio, cuya
finalidad es proteger al embrión , en tanto éste se encuentre en forma latente (con una actividad
metabólica baja), de esa manera la semilla vive tanto tiempo como las condiciones externas (humedad,
temperatura, concentración de CO2 y O2, luz, ataque de hongos, insectos, bacterias, etc., y presencia de
algunos componentes químicos) e internas (actividad enzimático, equilibrio químico, etc.) lo permitan
[11].
Dormancia
Se entiende como la capacidad de la semilla para retrasar su germinación hasta el tiempo y lugar
propicios y representa un importante mecanismo de sobre vivencia de la planta.
El mecanismo de dormancia es inducido por células especializadas a cuerpos multicelulares que existen
en prácticamente todas las especies de plantas, la drástica reducción en las actividades fisiológicas
atribuidas al estado de latencia (dormancia) es comúnmente asociado con el desarrollo del tejido
protector externo (cubierta de la semilla) y con una reducción notable en la hidratación de las células,
ésta combinación hace a la semilla más resistente a condiciones desfavorables del medio ambiente.
47
Impermeabilidad de la cubierta de la semilla
Éste mecanismo evita la entrada de agua (alfalfa, trébol y otras leguminosas) o de oxigeno (pepino, café,
avena) suficiente para que la semilla germine, la semilla impermeable, después de cierto tiempo presenta
ablandamiento y/o rompimiento de la cubierta y entonces se vuelve permeable; esto ocurre naturalmente
bajo un periodo variable en el que las condiciones de campo, tales como remojo, secado, heladas,
deshielo, fuego forestal, paso de la semilla a través del tracto digestivo de animales, acción de ácidos del
suelo, ataque de microorganismos y muchos otros factores alteran las características de la cubierta de la
semilla.
Figura 2. 3 Estados sucesivos de la germinación epigea de una semilla de Phaseolus, vulgares.
Germinación.
La germinación se define como la serie secuenciada de eventos morfogenéticos que resultan en la
transformación de un embrión en una plántula, dicho proceso involucra una división y expansión celular
y la formación de órganos de la planta, como hojas, tallo y raíces [11].
Germinación Epigea.
Característica de frijol y otras especies, durante el establecimiento de la raíz el hipocotilo principia a
alongarse penetrando en capas inferiores del suelo (raíz primaria) y empujando a los cotiledones que
encierran la plúmula, los cotiledones tienden a ubicarse sobre la superficie del suelo y continúan
aportando nutrientes a los puntos de crecimiento, una vez que el hipocotilo se encuentra por encima de la
superficie del suelo, los cotiledones se abren y la plúmula continua su crecimiento formando las hojas,
Figura 2.3.
48
Es posible distinguir las siguientes características fisiológicas de las semillas:
Debido a la cubierta dura de la semilla, ésta es muy resistente a condiciones adversas, lo que le permite
sobrevivir intensas sequías y heladas que matarían a la planta misma. El tamaño relativamente pequeño
de la semilla la hace muy resistente al daño mecánico, lo que permite que sean fácilmente diseminadas,
por lo tanto, son de fácil transporte y manejo, lo que representa una ventaja en su acarreo y producción
en regiones favorables para su cultivo.
Asociado a su sobre vivencia en las primeras etapas de desarrollo del embrión, poseen sustancias de
reserva que nutren al embrión dándole la oportunidad de formar una planta hasta que por si misma
obtenga su alimento.
Las funciones principales que conforman a la semilla son las siguientes:
•
Testa o pericarpio: Tejido de protección contra golpes y daños físicos, mantiene unido el interior
de la semilla y representa una barrera contra micro organismos, es factor de regulación de niveles
de hidratación de los componentes internos, niveles de gases y la germinación.
•
Endospermo y/o cotiledones: Fuente de energía para el desarrollo inicial del embrión y medio
donde se movilizan alimentos durante el crecimiento inicial.
•
Embrión: División y elongación celular, formación y desarrollo de una planta, el tejido nutritivo
encargado de que se lleve a cabo dicho proceso, se encuentra en el interior del embrión.
En la Figura 2.4, se muestra la ubicación de las partes principales internas y externas que componen a la
semilla de Frijol (phaseolus vulgaris).
Figura 2. 4 Elementos principales que conforman la semilla de frijol.
49
2.4 Teoría electromagnética.
El Campo eléctrico tienen su origen en diferencias de voltaje, el campo magnético tienen su origen en las
corrientes eléctricas, un corriente más fuerte resulta en un campo más fuerte. Un campo eléctrico existe
aún cuando no haya corriente eléctrica. Cuando hay corriente, la magnitud del campo magnético cambia
en proporción a la variación de la corriente, pero la fuerza del campo eléctrico quedará igual.
En el medio en que vivimos, hay campos electromagnéticos por todas partes, pero son invisibles para el
ojo humano, se producen campos eléctricos por la acumulación de cargas eléctricas en determinadas
zonas de la atmósfera por efecto de las tormentas. La longitud de onda y la frecuencia determinan otra
característica importante de los campos electromagnéticos, las ondas electromagnéticas son
transportadas por partículas llamadas cuantos de luz, los cuantos de luz de ondas con frecuencias más
altas (longitudes de onda más cortas) transportan más energía que los de las ondas de menor frecuencia
(longitudes de onda más largas).
Algunas ondas electromagnéticas transportan tanta energía por cuanto de luz que son capaces de romper
los enlaces entre las moléculas, de las radiaciones que componen el espectro electromagnético, los rayos
gamma que emiten los materiales radioactivos, los rayos cósmicos y los rayos X tienen está capacidad y
se conocen como «radiación ionizante» esto se muestra en la Figura 2.5:
Figura 2. 5 Espectro electromagnético.
Fuente: University Corporation for Atmospheric Researc (UCAR)
50
Una corriente continua, es una corriente eléctrica que fluye siempre en el mismo sentido, en cualquier
aparato eléctrico alimentado con pilas fluye corriente de la pila al aparato y de éste a la pila, generándose
un campo magnético estático. En cambio, las corrientes alternas forman campos electromagnéticos
variables en el tiempo. Las corrientes alternas invierten su sentido de forma periódica.
Fuente del campo
Un campo magnético tiene dos fuentes que lo originan. Una de ellas es una corriente eléctrica que da
lugar a un campo magnético estático. Por otro lado una corriente de desplazamiento origina un campo
magnético variante en el tiempo, incluso aunque aquella sea estacionaria.
La relación entre el campo magnético y una corriente eléctrica está dada por la ley de Ampére. El caso
más general, que incluye a la corriente de desplazamiento, queda establecido por la ley de AmpéreMaxwell.
Cabe destacar que, a diferencia del campo eléctrico, en el campo magnético no existen monopolos
magnéticos, sólo dipolos magnéticos, lo que significa que las líneas de campo magnético son cerradas,
esto es, el número neto de líneas de campo que entran en una superficie es igual al número de líneas de
campo que salen de la misma superficie.
El nombre campo magnético se ha usado informalmente para dos tipos de campos vectoriales diferentes,
y . El primero es el que técnicamente se denominó "campo
que se denotan normalmente como
magnético", y a , se le denominó con el término secundario de "inducción magnética". La diferencia
física entre y aparece sólo en presencia de materia.
El campo magnético es una región del espacio en la que una carga eléctrica puntual de valor q y que se
desplaza a una velocidad , sufre una fuerza perpendicular y proporcional a la velocidad, una propiedad
del campo, llamada inducción magnética en ese punto, ecuación 1.
…………………………………… (1)
2.4.1 Base científica
Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen por completo los
fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estás
ecuaciones largos años de resultados experimentales debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y
otros, introdujeron los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, unificando los campos
eléctricos y magnéticos en un solo concepto; el campo electromagnético.
51
Ley de Gauss
Figura 2. 6 Flujo eléctrico de una carga puntual en una superficie cerrada.
La ley de Gauss explica la relación entre el flujo del campo eléctrico y una superficie cerrada, ver Figura
2.7, se define como flujo eléctrico ( ) a la cantidad de fluido eléctrico que atraviesa una superficie
dada, dado el campo eléctrico (
ecuación 2:
) que pasa por una superficie S, cuya ecuación se la expresa en la
…………………………… …. (2)
La ley dice que el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual al cociente entre la
carga (q) o la suma de las cargas que hay en el interior de la superficie y la permitividad eléctrica en el
vacío (ε0), así se tiene la ecuación 3:
……………………………………..(3)
La forma diferencial de la ley de Gauss se muestra en la ecuación 4:
……………………….………………….(4)
Donde ρ es la densidad de carga, esta expresión es para una carga en el vacío, para casos generales se
debe introducir una cantidad llamada densidad de flujo eléctrico ( ) y la expresión obtiene la forma en
la ecuación 5:
…………………………………………..(5)
52
Ley de Gauss para el campo magnético
Figura 2. 7 Líneas de flujo magnético.
Las líneas de campo magnético comienzan y terminan en el mismo lugar, por lo que no existe un
monopolo magnético Figura 2.8.
Experimentalmente se llegó al resultado de que los campos magnéticos, a diferencia de los eléctricos, no
comienzan y terminan en cargas diferentes. Está ley primordialmente indica que las líneas de los campos
magnéticos deben ser cerradas matemáticamente esto se expresa como se muestra en la ecuación 6:
…………………………………………..(6)
Donde es la densidad de flujo magnético, también llamada inducción magnética.
Su forma integral equivalente se muestra en la ecuación 7:
………………………..……………(7)
Como en la forma integral del campo eléctrico, la ecuación (7), sólo funciona si la integral está definida
en una superficie cerrada.
Ley de Faraday
La ley de Faraday nos habla sobre la inducción electromagnética, la que origina una fuerza electromotriz
en un campo magnético. Lo primero que se debe introducir es la fuerza electromotriz ( ), si tenemos un
campo magnético variable con el tiempo, una fuerza electromotriz es inducida en cualquier circuito
eléctrico y esta fuerza es igual a: menos la derivada temporal del flujo magnético dΦB, ecuación 8 :
………………………..………………..(8)
53
Como el campo magnético es dependiente de la posición tenemos que el flujo magnético, ecuación 9:
……………………………………(9)
La ecuación (8) aplicada a una bobina de N vueltas da como resultado ecuación 10 :
ε = - N dφB / dt = d(NφB )/ dt..................................(10)
En cada una de las vueltas de la espira aparece una fem y todas ellas deben sumarse si el embobinado
está lo más junto posible. La intensidad del campo magnético no es constante en distintos puntos de una
espira.
En los puntos interiores el campo magnético es mucho más intenso que en los exteriores, pero puede ser
considerado constante en la parte media de la bobina. Además de depender de N, el campo magnético
depende de la longitud de la espira (L) de la intensidad de la corriente eléctrica (i) y de la permeabilidad
magnética propia de la bobina ecuación 11:
B = µ0 * N/L * i………………………………………….(11)
De acuerdo a está ecuación el campo magnético es directamente proporcional a la intensidad de la
corriente eléctrica, por lo que un aumento en i, generará un incremento de B y viceversa, cuando en un
circuito actúa una corriente de intensidad variable dependiente del tiempo, la corriente es alterna y el
campo eléctrico resulta (12):
B = µ0 * N/L * i0 * sen (ωt)………………………………(12)
Utilizando está ecuación y además sabiendo que el campo magnético es constante en puntos medios de
la bobina, por lo que se tiene (13)
φB = ∫ B * dS = B * S…………………………..………….(13)
Entonces podemos expresar el flujo de campo como en (14):
φB = µ0 * N/L * S * i0 * sen (ωt) = µ0 * sen (ωt)………(14)
Derivando la expresión anterior con respecto al tiempo llegamos a una nueva ecuación para la ley de
Faraday (donde la corriente eléctrica es alterna y la bobina sobre la cual esta circula tiene un campo
magnético constante en su parte central). Esta expresión es la mostrada en la ecuación (15):
Ei = - µ0 * N/L * S * i0 * ω * cos (ωt)..................................(15)
54
Además, el que exista fuerza electromotriz indica que existe un campo eléctrico E, que se representa
como lo indica la ecuación 10:
……………………………………..(10)
Con lo que finalmente se obtiene la ecuación 88, que expresión de la ley de Faraday:
……………………..(11)
Lo que indica que un campo magnético que depende del tiempo implica la existencia de un campo
eléctrico, el camino arbitrario cerrado es igual a: menos la derivada temporal del flujo magnético en
cualquier superficie limitada por el camino cerrado.
Esta ecuación relaciona los campos eléctrico y magnético, pero tiene también muchas otras aplicaciones
prácticas, está ecuación describe cómo los motores eléctricos y los generadores eléctricos funcionan.
Más precisamente, demuestra que un voltaje puede ser generador variando el flujo magnético que
atraviesa una superficie dada.
Las ecuaciones de Maxwell como ahora las conocemos son las cuatro citadas anteriormente y a manera
de resumen se pueden encontrar en la siguiente Tabla 2.2.
Nombre
Forma diferencial
Forma integral
Ley de Gauss:
Ley de Gauss para el campo magnético:
Ley de Faraday:
Ley de Ampère generalizada:
Tabla 2. 1 Ecuaciones de Maxwell.
55
2.5 Bioelectromagnetismo
El Bioelectromagnetismo (BEM) es la ciencia emergente que estudia la forma en que los organismos
vivos interactúan con los campos electromagnéticos (EM). El bioelectromagnetismo (BEM) es una
disciplina evidentemente multidisciplinaria, implicando entre otras ciencias a la biofísica, la
bioingeniería, la biotecnología, la electrónica médica, la física médica y la ingeniería biomédica.
Es quizás por este motivo que el bioelectromagnetismo se ha venido estudiando desde dos puntos de
vista distintos: el físico y el anatómico. El primer enfoque considera que las ecuaciones de Maxwell y el
principio de reciprocidad son sus dos pilares básicos. Las ecuaciones de Maxwell reflejan la conexión
electromagnética, es decir siempre que hay campos bioeléctricos también hay campos biomagnéticos y
viceversa. Del mismo modo, debido al principio de reciprocidad se puede considerar que la distribución
de energía por estímulos eléctricos, la detección de distribución de señales bioeléctricas y las medidas de
impedancia eléctrica son equivalentes. El enfoque anatómico ha surgido de las aplicaciones clínicas del
bioelectromagnetismo y según el tejido al que se aplique se consideran tres grandes áreas: el
neurofisiológico, cardiológico y de otros órganos o tejidos [24]. En consecuencia, los organismos
pueden verse influidos también por campos magnéticos y electromagnéticos externos.
Aplicación de los Campos Magnéticos en la Agricultura.
En las plantas de cultivo son muchos los factores a considerar que se ven condicionados por la presencia
de un campo magnético. El proceso puede abordarse desde una triple perspectiva: desde el punto de vista
de la acción directa sobre el ser vivo, la acción sobre el agua y la acción sobre el suelo [25].
Acción directa sobre el vegetal
Los estudios sobre la acción de campos magnéticos estáticos directos en la propia planta influyen de
forma positiva en la germinación y desarrollo de las semillas [26], [27]. Se puede decir que la aplicación
de un estímulo externo, previo a la siembra, produce un aumento de germinación; en otros ensayos,
aunque el porcentaje de germinación es el mismo, aumenta la velocidad de germinación. En el caso de la
acción de campos magnéticos variables los efectos producidos dependen de la frecuencia, intensidad,
forma de la onda y otras propiedades del campo. Al estudiar la influencia de la orientación de las
semillas durante el tratamiento magnético, se ha advertido un mayor crecimiento si el eje longitudinal de
las semillas se halla orientado en la dirección norte-sur. Por otro lado, se ha observado que bajo la
influencia del polo norte las plantas crecen altas y delgadas, mientras que bajo la influencia del polo sur
crecen más cortas y gruesas.
Acción de los campos magnéticos sobre el agua
El tratamiento magnético del agua está basado en el principio de inducción electromagnética o de
Faraday, que evita que se forme incrustaciones calcáreas y paulatinamente elimina las ya existentes.
Debido a la naturaleza polar del agua, a su paso por un campo electromagnético se produce una
ordenación en sus moléculas y ciertos cambios estructurales que se traducen en la variación de algunas
de sus propiedades. Se pueden observar variaciones en los valores del pH y de la conductividad eléctrica,
que son ligeramente mayores, disminución de la tensión superficial y viscosidad, así como el incremento
de la solubilidad de distintas sales, principalmente de carbonato cálcico [28].
56
Acción de los campos magnéticos sobre el suelo
Respecto a las propiedades del suelo, el tratamiento magnético del agua ejerce influencia sobre la
agregación de las partículas. Se puede concluir que la aplicación de campos magnéticos de 1500-3500
gauss durante 15-30 minutos produce un aumento del grado de agregación del suelo en función de sus
componentes paramagnéticos y ferromagnéticos, favoreciéndose el desarrollo de la planta.
Plantas y campos electromagnéticos
En ensayos de germinación realizados en laboratorio, sometiendo semillas de varias plantas a un campo
magnético estático, se ha comprobado que aumenta su velocidad de germinación y el porcentaje de
semillas germinadas; mientras en experimentos de crecimiento, se ha visto que las plántulas expuestas
desarrollan mayor longitud y peso [29].
En un estudio realizado bajo una línea de alta tensión que discurre entre Austria y la República Checa,
se evaluó su efecto sobre cultivos de trigo y maíz. Los resultados indicaron una reducción media de la
producción de trigo de un 7% en los campos más próximos a la línea eléctrica durante los 5 años que
duró la investigación.
A pesar de todas las evidencias experimentales mencionadas anteriormente en la interacción de los
campos electromagnéticos en organismos vivos, aún son desconocidos la mayoría de los mecanismos
que hacen posible está interacción, uno de estos mecanismo de acción que interactúa con los campos
magnéticos pueden ser los efectos producidos por perturbaciones electromagnéticas en la proteína G,
considerando que la disposición de energía por campos electromagnéticos de ultra baja frecuencia como
es el caso del campo magnético que produce una línea eléctrica de corriente alterna a 120 volts, es baja
en comparación con la energía térmica de los sistemas biológicos, es de alrededor de 10 a 50 V/m, y de
intensidad magnética en el rango de 0.1 a 0.3 µT, el campo magnético inducido a través del cuerpo es de
alrededor de 5mV/m o menor, en comparación a la energía de un Fotón a 60 Hz que es de alrededor de
2.5 x 10-13 eV, el cual es 11 veces más pequeño que la energía térmica Boltzmann (kT), y 14 veces más
pequeño que a la energía requerida para romper los enlaces químicos, la intensidad del campo magnético
inducido a través del aire es de alrededor de 1 V/m transportando una cantidad de energía de
aproximadamente 10-4 W/Kg, en las membranas celulares puede existir una amplificación extra celular
en presencia de campos electromagnéticos, si se resuelve la ecuación de Maxwell en el caso especifico a
un dieléctrico esférico (cytoplasma), es posible mostrar que los campos eléctricos a través de la
membrana es mucho mayor que el medio extracelular en un factor de 1.5R/e con R el radio de la célula
y e el espesor de la membrana [30], esto puede ser uno de los factores en el crecimiento y desarrollo de
plantas sometidas a la acción de campos magnéticos estáticos o variables [31].
Éste capítulo presentó la teoría que sustenta el presente trabajo de tesis, Considerando la teoría general
de sistemas como eje centra a las metodologías experimentales planteadas en complemento con la teoría
electromagnética es posible realizar pruebas experimentales en las semillas de frijol, esto queda
demostrado por los efectos biomagneticos que presentan los organismos vivos, en una visión sistémica
es posible combinar varias disciplinas diferentes para un objetivo común.
57
CAMPO
MAGNÉTICO
VARIABLE
APLICADO A UN
GENOTIPO DE
SEMILLA DE
FRIJOL
MARCO CONCEPTUAL Y
MARCO CONTEXTUAL
FUNDAMENTOS DE LA
INVESTIGACIÓN
CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE
APLICADO A CUATRO
GENOTIPOS DE SEMILLA DE
FRIJOL
DISCUSIÓN GENERAL,
CONCLUSIONES Y TRABAJOS
FUTUROS
Capítulo 3
58
12. Capítulo 3
13.METODO BIOFISICO APLICADO A UN GENOTIPO DE
FRIJOL (Phaseolus Vulgaris L.) PARA EVALUAR SU VIGOR
INICIAL BAJO CONDICIONES DE ESTRES.
Éste capítulo explica la aplicación una metodología para realizar un experimento empleando un método
biofísico por medio de campos magnéticos irradiando semillas de frijo, posteriormente las plántulas
emergidas serán expuestas a una condición de estrés evaluando su vigor ante un evento de éste tipo.
3.1 Antecedentes en el mejoramiento de la producción de semillas.
El mejoramiento de las propiedades de siembra de las semillas constituye una de las vías que se pueden
emplear para elevar el rendimiento de los cultivos. Uno de los métodos más empleados con este fin, es
el tratamiento presiembra de las semillas con diferentes agentes físicos, entre los cuales se encuentra el
campo magnético, se han observado los efectos de los campos magnéticos sobre los sistemas vivientes y
materiales biológicos principalmente en el rango de los campos magnéticos superiores al campo
magnético de la tierra [32].
Los organismos biológicos son por naturaleza mayormente diamagnéticos, y el efecto de los campos
magnéticos sobre estos se refleja en la forma de estrés [33], se ha demostrado que el tratamiento
magnético de las semillas provoca que éstas germinen con mayor intensidad, se acelere el ciclo
vegetativo de las plantas e incremente su rendimiento [34].
Se han obtenido efectos estimulantes en la germinación y el crecimiento de las plantas, producto del
tratamiento magnético en semillas de cereales, de tomate, de frutales y otras especies [35, 36,37].
El efecto biológico del tratamiento de semillas con campos magnéticos u otros agentes físicos depende
de la influencia de una serie de factores, entre los cuales se encuentran el régimen de tratamiento y la
humedad de las semillas a tratar.
59
3.2 Metodología
En la Figura 3.1, se presenta la estructura de la metodología general para llevar a cabo cada uno de los
ensayos experimentales, contemplando en cada ensayo el tipo de fuente de irradiación, la adquisición de
la semilla, selección y homogenización, organización de la semilla de acuerdo al diseño experimental, el
tipo de tratamiento y el establecimiento del ensayo experimental, esto se describe en cada una de las
Fases siguientes:
FASE 1.- Adquisición y selección de la muestra.
En está Fase, se realizaron visitas a comunidades rurales productoras de frijol y a centros de desarrollo e
investigación agropecuarios para la adquisición de la semilla y el asesoramiento.
FASE 2.- Homogenización de la muestra.
En está segunda Fase, una vez adquirida la semilla, está es seleccionada, teniendo cuidado de que está se
encuentre en buen estado, libre de parásitos, del mismo tamaño, color, forma y peso semejante.
FASE 3.- Tratamiento de la muestra con campo magnético.
Para está Fase, se establecen las condiciones en tiempo de radiación e intensidad de campo magnético,
así como el tipo de fuente de radiación para cada uno de los ensayos experimentales.
FASE 4.- Establecimiento del ensayo.
En está Fase, se establece el tipo de ensayo para cada experimento, se conformaron lotes con cierto
número de semillas, las cuales representan las unidades experimentales divididas en control y
tratamiento, posteriormente sembradas bajo un criterio establecido para observó la evolución de cada
uno de los experimentos.
FASE 5.- Registro de datos.
En la Fase 5, se lleva un registro en los cambios observados en la evolución del experimento, esto
desde el día que se realizo la siembra, hasta el día de terminación del experimento.
FASE 6.- Análisis estadístico.
En está Fase, con los datos obtenidos, se realiza una serie de análisis estadísticos que ayudarán a obtener
información y encontrar elementos para la validación de la Hipótesis.
FASE 7.- Discusión y conclusiones.
En la Fase siete, se discuten los resultados obtenidos de cada ensayo, permitiendo verificar la hipótesis y
planteando las conclusiones correspondientes.
60
P L A N T E A M IE N T O G E N E R A L D E L
E X P E R IM E N T O
C o nclu sio ne s.
F A SE 1.- A dq uisición y
S elecció n de la m uestra .
F A S E 7.- D iscusió n
F A SE 2.- H o m ogeniza ción
d e la m u e stra .
F A SE 6 .- A ná lisis de
resu ltados.
F A S E 3 .- T rata m ie nto de la m u estra
co n ca m po m a g nético prev io a la
sie m bra .
F A SE 5.- R egistro
de d a to s.
F a se 4 .E sta b lecim iento del
en sayo experim e n ta l.
A : E m plea nd o u n genotipo
y en co nd icio nes de estrés
B : E m p lea ndo cuatro
gen o tipos.
Figura 3. 1 Metodología general para realizar los ensayos experimentales.
61
Empleando las pautas generales para el diseño de experimentos [38], se propone un primer ensayo
experimental, cuyo esquema se muestra en la Figura 3.2:
M é to d o B io f ís ic o A p li c a d o a u n G e n o tip o d e
F r ijo l (p h a s e o lu s v u lg a r is ), p a r a E v a lu a r s u
V ig o r I n ic ia l B a jo C o n d ic io n e s d e E s tr é s .
F A S E A . I d e n t if ic a c ió n y
e x p o s ic ió n d e l p r o b le m a .
F A S E B . E le c c ió n
d e lo s fa c t o r e s .
F A S E C . S e le c c ió n d e la s
v a r ia b le s p r o p u e s ta s .
F A S E E . R e a liz a c ió n
d e l e x p e r i m e n to .
F A S E D . E le c c ió n d e l
d is e ñ o e x p e r im e n ta l.
F A S E F . A n á lis is .
FASE G .
C o n c lu s io n e s .
Figura 3. 2 Metodología propuesta para la realización del primer ensayo experimental, se consideran las
distintas Fases que componen el diseño de experimentos.
62
3.2.1 FASE A. IDENTIFICACIÓN.
Éste primer ensayo experimental, se estudió del vigor inicial de plántulas provenientes de
semillas irradiadas con campo magnético, al ser sometidas a condiciones de estrés
empleando hielo como agente externo, esto en base a la problemática climática que tienen
que tienen que sortear los campesinos de la zona rural de Ocotenco, Municipio de Santiago
Tianguistenco en el Estado de México, la cual al presentarse la temporada de lluvia, está viene
acompañada con ráfagas de granizo, las cuales merman sus siembras por destrozos irreparables que
presentan sus cosechas en etapas tempranas, en especial el frijol, ya que por la constitución física de la
planta, es muy susceptible a dañarse.
3.2.1.1 Objetivo.
El objetivo que se busca éste ensayo experimental es: El estudio del vigor inicial en las plántulas de
semillas de frijol bajo tratamiento magnético, al ser expuestas a condiciones de estrés.
3.2.1.2 Hipótesis.
La hipótesis que se busca demostrar en este ensayo experimental es:
El campo magnético aplicado como método de tratamiento biofísico en semillas de frijol Pre-Siembra
puede mejorar el vigor de las plántulas y soportar condiciones de estrés.
Para demostrar la hipótesis planteada y cumplir con el objetivo, se continúa con la siguiente Fase de la
metodología planteada.
3.2.2 FASE B. ELECCIÓN DE LOS FACTORES.
Se empleó una muestra experimental de 750 semillas a partir de 3.0 kg de frijol criollo
(Phaseolus vulgaris, L), proporcionado por campesinos de la zona rural de Ocotenco, se
consideraron semillas que fueran lo más homogéneas posible y se desecharon todas
aquellas que tuvieran alguna malformación o que presentaran daños físicos ocasionados por insectos.
Se agruparon las 750 semillas en lotes (unidades experimentales) de 25 semillas cada uno, se eligieron
ocho lotes para el control y veinticuatro lotes para ser irradiados por campo magnético.
Se realizó una primera irradiación en doce lotes de semillas durante 15 minutos a una intensidad de
campo magnético de 450G, posteriormente se realizó una replica bajo las mismas condiciones a los doce
lotes restantes durante 15 minutos a la misma intensidad de campo magnético, esto se muestra en la
Tabla 3.1:
63
LOTES DE SEMILLAS PARA LA
APLICACIÓN DE
CAMPO MAGNÉTICO
Grupo A 300 Semillas Grupo B 300 Semillas
12 lotes
12 lotes
A1, 6 lotes A2, 6 lotes B1, 6 lotes B2, 6 lotes
Tabla 3. 1 Agrupación de los lotes de semilla para ser irradiados por el campo magnético, cada lote es
dividido para ser acomodado en el interior del devanado.
La fuente de irradiación magnética para éste primer experimento se determinó a partir del arreglo de
bobinas tomadas del devanado de estator de un motor, éste consiste de un devanado laminado en acero
de forma cilíndrica con ranuras elípticas que miden 5.2 cm de diámetro dentro de la bobina. Cada bobina
ésta formada de 300 vueltas de alambre de cobre del número 12.
Éste arreglo, permitió obtener un valor de inducción magnética de 450mT al ser alimentado con un
transformador de Corriente Alterna a una corriente de 3A, esto se muestra en la Figura 3.3:
Figura 3. 3 Fuente de campo magnético. En el interior se observa un soporte de PVC que mantiene los
lotes de semilla distribuidos en las paredes del devanado, en el exterior se observan los devanados
generadores del campo magnético.
Durante la irradiación, la temperatura se incrementó debido al efecto Joule generado en las bobinas, por
ello, se registró la temperatura que existió en el contenedor de la semilla, al término de la irradiación de
cada tiempo aplicado, esto se muestra en la Tabla 3.2:
64
TIEMPO DE INTENSIDAD TEMPERATURA LOTES
IRRADIACIÓN DE CAMPO
T1: 15 min.
450 G
46 °C
A1, B1
T2: 15 min.
450G
47.4 °C
A2,B2
Tabla 3. 2 Tiempos de exposición al campo magnético por lote y temperatura al final del tratamiento.
El tiempo de duración del ensayo experimental fue de 15 días a partir de realizada la siembra, en el día
14, las plántulas fueron sometidas a una situación de estrés, con el objeto de verificar el vigor de las
plántulas, esto consistió en aplicar hielo simulando un evento extremo de caída de granizo, para esto se
utilizaron pequeños fragmentos de hielo de aproximadamente 1 cm3 de una barra de hielo de
aproximadamente 60 cm3, estos fragmentos se depositaron en palanganas con capacidad de 2 litros
Figura 3.4:
Figura 3. 4 Palangana empleada para depositar los trozos de hielo, que posteriormente se utilizaran para
cubrir las plántulas en una condición de estrés.
Las palanganas fueron depositadas al el interior de un congelador domestico en un periodo de 24 horas
con el objeto de que se conservaran los fragmentos de hielo; posteriormente, se extrajeron los
fragmentos de hielo de los recipientes teniendo un parecido a las esferas de granizo, los cuales se
dejaron caer desde una altura de 2m cubriendo toda la superficie de las cuatro cajas utilizadas en el
experimento.
65
3.2.3 FASE C. SELECCIÓN DE LAS VARIABLES.
Una vez considerados los factores que se emplearan en el desarrollo del experimento, se
determinó el tiempo de duración del experimento el cual fue de quince días a partir de
realizada la siembra, durante éste tiempo, las variables medidas fueron:
•
Velocidad de germinación.
•
Brotación por parcela.
•
Altura del tallo.
•
Adaptación al estrés.
•
Peso de masa seca.
3.2.4 FASE D. ELECCIÓN DEL DISEÑO EXPERIMENTAL.
La siembra se realizó en cuatro parcelas una por cada caja, las cuales tuvieron una dimensión
de 52 cm. x 31.5 m para una superficie de 1638 cm2, el llenado de tierra para cada caja fue
hasta 10 cm a partir de la base, a esta altura se procedió a sembrar las semillas; para los
efectos de borde fueron considerados las siguientes medidas, distancia en los laterales de 3.5 cm y de 3
cm en los extremos, esto se muestra en las Figuras 3.5 y 3.6.
Figura 3. 5 Marcado en el interior de las cajas
para el llenado de tierra.
Figura 3. 6 Cajas después de ser llenadas con
tierra, listas para sembrar las semillas.
Para efectos de siembra, en este experimento se consideraron 16 lotes de semillas, 8 lotes para control, 4
lotes de semilla para el primer tratamiento y 4 lotes de semilla en la segunda replica; las semillas fueron
colocadas en surcos, cada surco con una capacidad de 25 semillas, teniendo un total de cuatro surcos por
caja, las semillas se colocaron con el lente hacia abajo hasta completar los cuatro surcos en un total de
100 semillas por caja; 50 semillas bajo tratamiento y 50 semillas como testigo, cuya distribución se
muestra en la Tabla 3.3.
66
DISTRIBUCION DE LOTES
POR SURCO Y CAJA
CAJA
I
II
III
IV
SURCO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
LOTE
B2
control 2
A1
control 1
B1
control 2
A2
control 1
control 1
control 2
B1
A1
B2
control 1
A2
control2
Tabla 3. 3 Distribución por surco de diferentes lotes de semilla en cada caja.
El diseño propuesto para éste experimento fue el de bloques al azar, tal como se explicó en la sección
2.2.1, ésta distribución se muestra en la Tabla 3.4, se asignaron al azar los lotes (unidades
experimentales) dentro de cada bloque, una vez realizada las siembra, se lleno de tierra hasta una altura
de 3 cm., posteriormente el riego en las cajas se realizó con 2.5 lts. de agua corriente para humedecer
perfectamente el área de siembra, cada bloque debe contener todos los tratamientos y su distribución
dentro de estos va de manera aleatoria.
DISTRIBUCIÓN DE BLOQUES AL AZAR EN LA SIEMBRA
B2
B1
control 1
B2
CAJA 1
control 2
CAJA 2
control 2
CAJA 3
control 2
CAJA 4
control 1
A1
control 1
A2
control 1
B1
A1
A2
control 2
Tabla 3. 4 Muestra la Distribución de Bloques al azar del experimento.
67
3.2.5 FASE
E. REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO.
Éste primer ensayo experimental, se condujo en la primera quincena del mes de noviembre
del 2007, en un área de casa habitación asignada para la realización de los experimentos,
cuyas fluctuaciones de temperatura oscilaban entre los 8° C por la mañana y cerca de los 27°
C por la tarde, a partir de la emergencia de las plántulas, se llevó a cabo un seguimiento en la altura de
las plántulas emergentes así como el conteo del número de brotes Figura 3.7:
Figura 3. 7 Crecimiento de las plántulas en las parcelas, se contabilizo el número de brotes y altura de las
plántulas.
La emergencia y la altura de las plántulas se registraron al momento que aparecieron los primeros brotes
hasta el término del experimento, ver Figura 3.8:
Figura 3. 8 Desarrollo de las plántulas, durante el tiempo que duro el experimento
68
Al día catorce, posterior a la siembra, las plántulas fueron sometidas a una situación de estrés, esto, con
el objeto de verificar el vigor de las plántulas en condiciones lo más cercanas a las naturales, la situación
de estrés consistió, en aplicar hielo simulando un evento extremo de caída de granizo, para esto se
utilizaron pequeños fragmentos de hielo de aproximadamente 1 cm3.
El hielo cubrió toda la superficie incluyendo las plántulas, se tomaron registros del número de plántulas
que soportaron está condición, Figuras 3.9 y 3.10:
Figura 3. 9 Aplicación de hielo en la superficie de siembra.
Figura 3. 10 Plántulas cubiertas con hielo, representa un evento extremo de caída de granizo, se
evaluaran los efectos en las plántulas.
69
Después que las plántulas fueron sometidas a la condición de estrés, estas se recolectaron de las parcelas,
se contabilizaron las plántulas que sobrevivieron, esto se observa en la Figura 3.11:
Figura 3. 11 Recolección y conteo de las plántulas después de haber sido expuestas al hielo.
Posteriormente, las plántulas fueron sometidas a un pre-secado a temperatura ambiente por cinco días
con el fin de que perdieran la mayor cantidad de agua, una vez transcurrido los cinco días, fueron
sometidas a un proceso de deshidrataron, por medio de un horno eléctrico a una temperatura de 73 °C en
un lapso de tiempo de 72 hrs, esto se muestra en la Figura 3.12:
Figura 3. 12 Distribución de las plántulas, estas fueron colocadas en charolas metálicas permaneciendo
en el interior del horno 72 hrs, a una temperatura de 73 °C.
70
Una vez terminado el proceso de deshidratación, se registró el peso de la masa seca, con los datos
obtenidos de toda la evolución del experimento, se realizó el análisis estadístico, esto para encontrar
información que nos lleve a verificar la hipótesis propuesta.
3.2.6 FASE F. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
Durante el tiempo de evolución del experimento, se realizaron las anotaciones
correspondientes a las variables propuestas para éste experimento, se registró la altura
diaria de las plántulas, el número total de semillas emergidas, esto se observa en la Tabla 3.5:
CRECIMIENTO DIARIO DE LAS PLÁNTULAS
DIAS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Tratamiento
0
0
0
2.5
5.93
12.72
17.07
20.25
23.03
27.03
30.68
34.34
38.57
40.34
45.47
A
Tratamiento B
0
0
0
3.6
5.86
12.58
16.95
20.26
23.33
27.7
31.55
35.93
39.54
43.24
47.98
Altura en cm.
CONTROL
0
0
0
4.8
7.015
14.915
20.285
23.875
27.54
32.29
36.86
40.995
43.67
46.58
52.3
Tabla 3. 5 Crecimiento diario de las plántulas para los tratamientos R1, R2 y las plántulas control.
La Tabla 3.5, muestra el crecimiento promedio que presentaron las plántulas durante el experimento, de
forma similar se registraron los cambios observados en el número de plántulas emergidas en todas las
parcelas.
Haciendo referencia a los datos mostrados en la Tabla 3.5, se obtiene la gráfica que muestra la relación
de la altura de las plántulas de semillas irradiadas respecto a las plántulas de semillas testigo, desde el
momento que emergieron hasta antes que fueran sometidas a la condición de estrés, ver Figura 3.13.
71
Figura 3. 13 Gráfica evolutiva entre las plántulas control y las irradiadas, desde el momento que
emergieron hasta el término del experimento.
La Tabla 3.6. Muestra el número total de plántulas emergidas, así como la altura final de las plántulas
bajo tratamiento y las plántulas control en cada parcela.
A L T U R A P R O M E D IO D E L A S P L Á N T U L A S
PAR C ELA 1, C AJA I
S u rc o
1
2
3
A1
P lá n tu la
B2
cont
A ltu r a e n c m .
1 5 .2 1 6 6
1 5 .4 3 6 4
1 3 .6 5 5 9
N u m . P lá n t.
23
21
20
A L T U R A P R O M E D IO D E L A S
PAR C ELA 2, C AJA
S u rc o
5
6
P lá n tu la
B 1
cont
A ltu r a e n c m .
1 5 .7 2 6 4
1 4 .8 3 2 8
N u m . P lá n t.
22
21
A L T U R A P R O M E D IO D E L A S
P AR C E LA 3, C AJA
S u rc o
9
10
P lá n tu la
cont
cont
A ltu r a e n c m .
1 8 .7 1 1 7
1 7 .6 2 4 3
N u m . P lá n t.
25
25
A L T U R A P R O M E D IO D E L A S
PAR C ELA 4, C AJA
S u rc o
13
14
P lá n t u la
B2
cont
A ltu r a e n c m .
1 9 .8 0 7 4
1 8 .9 7 5 1
N u m . P lá n t.
24
22
PLÁN TU LAS
II
7
A2
1 5 .6 3 4 6
23
P LÁN T U LAS
III
11
B 1
1 6 .5 8 3 8
23
PLÁNTULAS
IV
15
A2
1 8 .9 9 6 4
23
4
cont
1 7 .0 0 7
24
8
cont
1 6 .9 8 5 4
23
12
A1
1 7 .3 4 8 3
25
16
cont
1 8 .6 6 5 8
24
Tabla 3. 6 Muestra el número de plántulas emergidas, la altura entre las plántulas bajo tratamiento y las
plántulas control, donde A y B representan los tratamientos.
72
De la Tabla 3.6, se obtienen la gráfica de la Figura 3.14, que muestra la altura promedio que alcanzaron
todas las plántulas al final del experimento.
ALTURA DE LAS PLÁNTULAS QUE CONFORMAN EL ENSAYO
EXPERIMENTAL
Altura en cm.
25
20
15
..
10
5
C
Tr
a
t
B2
on
tro
l
Tr
at
A1
C
on
tro
l
Tr
at
B1
C
on
tro
l
Tr
at
A2
C
on
tro
l
C
on
tro
l
C
on
tro
Tr l
at
B
Tr 1
at
A1
Tr
at
B2
C
on
tro
Tr l
at
A2
C
on
tro
l
0
Tipo de plántula
Figura 3. 14 Gráfica que muestra la relación entre la altura de las plántulas bajo tratamiento y las
plántulas control.
De la gráfica mostrada en la Figura 3.13, se observa una variación en la altura del 32.47% para el
tratamiento A, una variación del 33.31% en el tratamiento B y una variación del 34.20% para las
plántulas control, la gráfica de la Fígura 3.15 muestran estás variaciones.
ALTURA ENTRE LOS TRATAMIENTOS Y EL CONTROL
Altura en cm.
17.5
17
16.5
..
16
15.5
..
Trat A
Trat B
Control
16.4088
16.83355
17.279812
Origen de las plántulas
Figura 3. 15 En esta gráfica se aprecia la variación en la altura entre las plántulas con tratamiento y las
plántulas control.
73
En el octavo día después de emergidas las plántulas, estás se cubrieron con hielo, posteriormente se
contabilizó el número de plántulas que soportaron el estrés por el hielo, los registros de temperatura y
número de plántulas se muestra en la Tabla 3.7.
Tabla 3. 7 Condiciones de estrés a la que fueron sometidas las plántulas, se muestra la temperatura en
cada parcela, el número de plántulas al inicio y final del estrés.
Posteriormente, las plántulas se recolectaron para ser sometidas a un proceso de deshidratación, la Tabla
3.8, muestra el registro del peso de la masa seca que se obtuvo como resultado de la deshidratación.
Peso de la muestra antes de someterse a la
Temperatura del Horno 73°C
Peso de la muestra despues de someterse a la
Temperatura del Horno 73°C
CAJA I
CAJA I
B2
6.0261 gr
cont
6.4855 gr
B1
5.2725 gr
cont
5.4707 gr
cont
6.0573 gr
cont
6.6621 gr
A1
3.1015 gr
cont
4.4339 gr
B2
5.6345
cont
5.9487
cont
5.4714 gr
B1
4.8294
cont
5.0122
A1
6.0962
cont
5.6509
cont
6.1897
cont
6.0202 gr
B2
5.6416
cont
5.4089
cont
5.8383 gr
A2
5.2145 gr
cont
5.027
B1
5.2859
A1
5.6694
CAJAIV
CAJAIV
B2
6.067 gr
A2
5.2407
CAJA III
CAJA III
B1
5.7893
cont
4.0684
CAJA II
CAJA II
A2
5.6535 gr
A1
2.9015
A2
4.787
cont
5.6072
Tabla 3. 8 Muestra la diferencia de peso de las plántulas antes de ser deshidratadas y posterior al
proceso de deshidratación.
Con los datos obtenidos en la tabla anterior, se construyen la gráfica de la variación en el peso de la
masa seca entre los diferentes tipos de plántulas en cada parcela, lo anterior se muestra en las gráficas de
la Figura 3.15.
74
PESO DE LA MASA SECA
MASA INICIAL
CONTROL
TRAT A1
CONTROL
TRAT B1
CONTROL
TRAT A2
CONTROL
CONTROL
CONTROL
TRAT B1
TRAT A1
TRAT B2
CONTROL
TRAT A2
CONTROL
MASA FINAL
TRAT B2
7
6
5
4
Peso en gr.
3
2
1
0
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
Parcela
Figura 3. 16 Gráfica que muestra la variación en el peso de la masa seca en todas las plántulas después
del proceso de deshidratación.
La gráfica muestra una varianza de apenas el 0.9038 en el peso de masa seca en las plántulas bajo el
tratamiento A respecto al peso de la masa seca de las plántulas control y del 0.2712 en el peso de masa
seca en las plántulas bajo tratamiento B respecto al peso de la masa seca de las plántulas control, en éste
experimento, como se observa en las gráficas la variación en el peso de la masa seca es mínima.
3.2.7 FASE G. CONCLUSIONES.
Para esté primer ensayo experimento, se observa conforme a los resultados de varianza de
peso seco, una variación menor al 1% entre el peso de las plántulas irradiadas respecto a las plántulas
control, esto puede atribuirse a que sólo se manejo una sola intensidad de campo magnético y un solo
tiempo de exposición, así lo demuestran los resultados de la velocidad de emergencia de las plántulas, el
número de plántulas emergidas, el número de plántulas que soportaron la condición de estrés en donde
no se encontró variación ya que todas soportaron la baja temperatura , respecto a la variación del peso
de masa seca no se encontró variación, esto nos llevo a replantear el experimento, haciendo
modificaciones en la intensidad de campo magnético y manejar una serie de tiempos de irradiación .
Se puede concluir, que para éste primer ensayo experimental, se cumple el objetivo planteado, el cual
fue, el estudio del vigor inicial en las plántulas bajo tratamiento magnético, no lográndose demostrar la
hipótesis planteada para este ensayo.
En una segunda propuesta experimental, se utilizará otro valor de intensidad de campo magnético, se
manejarán una serie de tiempos de exposición y se controlará la temperatura en el interior de la fuente
irradiadora, éste último factor no fue controlado en éste primer ensayo experimental, siendo un factor
que puede afectar los resultados en el experimento.
75
CAMPO
MAGNÉTICO
VARIABLE
APLICADO A
CUATRO
GENOTIPOS DE
SEMILLA DE
FRIJOL
CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE
APLICADO A UN GENOTIPO DE
SEMILLA DE FRIJOL
MARCO CONCEPTUAL Y
MARCO CONTEXTUAL
FUNDAMENTOS DE LA
INVESTIGACIÓN
DISCUSIÓN GENERAL,
CONCLUSIONES Y
TRABAJOS FUTUROS
Capítulo 4
76
14. Capítulo 4
15.CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE APLICADO A CUATRO
GENOTIPOS DE SEMILLA DE FRIJOL (Phaseolus Vulgaris
L.) EN UNA PRUEBA DE VIGOR
En el capítulo anterior, se presentó la descripción para un primer ensayo experimental, empleando
semillas de frijol de genotipo criollo, cuyos resultados no mostraron cambios significativos entre las
plántulas de semillas con tratamiento respecto a las plántulas de semillas control, en base a estos
resultados, se plantea un segundo ensayo experimental, empleando cuatro genotipos de semilla de frijol,
variando las parámetros de irradiación magnética, y proponiendo nuevos periodos de irradiación,
considerando la metodología general para el diseño de los ensayos experimentales mostrada en la Figura
3.1 del capítulo anterior, en éste capitulo se evalúan los efectos de irradiación de campo magnético
aplicado a cuatro genotipos de frijol (Phaseolus Vulgaris L), en una prueba de vigor.
4.1 CONSIDERACIONES TEÓRICAS.
El efecto de campos electromagnéticos en organismos vivos ha sido un área de estudio desde el siglo
XVIII, cuando experimentos con tratamientos eléctricos en Escocia sobre plantaciones de mirto, usando
generadores electrostáticos, dieron como resultado mayor crecimiento y florecimiento en las plantas.
Posteriormente, tratamientos con campo magnético del orden de 6 mT, realizados sobre diferentes
variedades de plantas tales como habas, pepino y maíz dieron como resultado un aumento en el índice de
crecimiento y una mayor producción [39, 40].
En la actualidad, ensayos de germinación llevados a cabo en laboratorio, sometiendo semillas de varias
plantas a un campo magnético variable, comprueban un aumento en la velocidad de germinación y el
porcentaje de semillas germinadas [41]. El cultivo del frijol en nuestro país tiene profundas raíces
milenarias, actualmente el papel de está leguminosa sigue siendo fundamental en lo económico, porque
representa para la economía campesina una fuente importante de ocupación e ingresos, así como una
garantía de seguridad alimentaría, vía autoconsumo; mientras que en la dieta representa, la principal y
única fuente de proteínas para amplias capas de la población mexicana [42, 43].
Éste cultivo ocupa el segundo lugar, después del maíz, la superficie sembrada promedio (1993-2002) fue
2.2 millones de hectáreas; la superficie promedio de maíz es aproximadamente 8.5 millones de
hectáreas. El número de productores dedicados a esta actividad primaria es aproximadamente de 570 mil
y representa la segunda actividad agrícola más importante desde el punto de vista social, después del
maíz.
77
4.2 METODOLOGÍA.
Empleando una metodología semejante a la utilizada en el primer ensayo experimental, considerando las
pautas generales para el diseño de experimentos, se propone un segundo ensayo experimental, cuya
secuencia de fases a seguir se muestra en el esquema de la Figura 4.1:
Campo Magnético Variable Aplicado a
Cuatro Genotipos de Frijol (phaseolus
vulgaris) en una Prueba de Vigor
FASE A. Identificación y
exposición del problema.
FASE B. Elección
de los factores.
FASE C. Selección de las
variables propuestas.
FASE E. Realización
del experimento.
FASE D. Elección del
diseño experimental.
FASE F. Análisis.
FASE G.
Conclusiones.
Figura 4. 1 Metodología propuesta para la realización del segundo experimento, se visualizan las
distintas Fases que componen el experimento.
78
4.2.1 FASE A. IDENTIFICACIÓN.
En éste segundo ensayo experimental, se estudió el vigor presiembra en las plántulas
provenientes de cuatro genotipos de semilla de frijol, empleando campos magnéticos, como
tratamiento biofísico, esto para determinar la influencia a distintos tiempos de irradiación de campo
magnético sobre las semillas y sus efectos pre-siembra.
4.2.1.1 Objetivo.
El objetivo para éste segundo ensayo experimental es: El estudio de los efectos producidos en cuatro
genotipos de semillas de frijol (Phaseolus Vulgaris L), bajo el empleo de campos magnéticos como
tratamiento biofísico pre-siembra.
4.2.1.2 Hipótesis.
La hipótesis que se busca demostrar en éste segundo ensayo experimental es:
La irradiación por medio de campo magnético a distintos tiempos de exposición sobre semillas de frijol
pre-siembra puede mejorar el vigor inicial de las plántulas
Para demostrar la hipótesis planteada y cumplir con el objetivo, se desarrollan cada una de las Fases
propuestas para el desarrollo de éste segundo ensayo experimental.
4.2.2 FASE B. ELECCIÓN DE LOS FACTORES.
En éste segundo ensayo experimental, se emplearon cuatro genotipos de semilla de frijol
(Phaseolus Vulgaris L. ). Se utilizó una muestra experimental compuesta por las variedades siguientes:
Negro 8025 (producido en 2007), Bayo INIFAP (producido en 2007), Bayo Mex (producido en 2007) y
Flor de Durazno (producido en 2007), todas las variedades fueron proporcionadas por el INIFAP Campo
Experimental Valle de México, se eligieron éste tipo de semillas por presentar características físicas
externas semejantes, en tamaño, forma, color y superficie, siendo características más difícil de
homogenizar en variedades criollas, como las semillas utilizadas en el primer ensayo experimental.
Se consideraron todas aquellas semillas en buen estado y se desecharon las que presentaran daños físicos
u ocasionados por insectos, se seleccionó una muestra experimental de 500 semillas de cada genotipo,
esto para formar 20 lotes de semillas por genotipo, cada lote (unidad experimental) constó de 25 semillas, esto
para tener un total de 20 lotes por cada genotipo, teniendo un total de muestra de 2000 semillas.
79
Para homogenizar el peso de la muestra experimental de las 2000 semillas, cada unidad experimental fue
pesada, empleando una balanza analítica, los resultados del peso de cada unidad experimental se muestra
en la Tabla 4.1:
Tabla 4. 1 Peso según el genotipo de cada unidad experimental y la desviación estándar de cada muestra
experimental.
Se emplearon 4 lotes de semilla de cada genotipo para los tratamientos con campo magnético y 4 lotes
de semilla para los controles, ésta distribución de las semillas se muestra en la Tabla 4.2:
DISTRIBUCIÓN DE LAS UNIDADES EXPERIMENTALES EN
LOS DISTINTOS TIEMPOS DE IRRADIACIÓN MEGNÉTICA.
TIEMPOS DE EXPOSICION
MUESTRA
GEN-1: M1
GEN-2: M2
GEN-3: M3
GEN-4: M4
t0
t1 30s
t2 60s
t3 120s
t4 240s
1▬ 4
1▬ 4
1▬ 4
1▬ 4
5▬8
5▬8
5▬8
5▬8
9 ▬12
9 ▬12
9 ▬12
9 ▬12
13▬16
13▬16
13▬16
13▬16
17▬20
17▬20
17▬20
17▬20
Tabla 4. 2 Muestra la distribución de los 20 lotes de semilla de cada Genotipo empleados en éste
segundo ensayo experimental, el tiempo t0 indica las semillas empleadas como control, los tiempos t1,t2,
t3 y t4 indican el tiempo de exposición de los lotes restantes.
80
Contando con las unidades experimentales de cada genotipo, se efectuaron los tratamientos
correspondientes con campo magnético de intensidad 250 G, con tiempos de exposición de 30, 60, 120 y
240 segundos. La fuente de irradiación de campo magnético consistió en un solenoide de dimensiones;
30.5 cm de largo y un diámetro de 15.7 cm, que produce un campo magnético de 250 G, alimentado con
un transformador de 127 V, y una corriente de 3A, la intensidad del campo fue calculada a partir de la
corriente, el aspecto físico se muestra en la Figura 4.2:
Figura 4. 2 Aspecto físico del solenoide empleado para el tratamiento de las semillas, se observan los
medidores de temperatura del exterior y del interior del solenoide.
En el interior del solenoide se depositaron los lotes de semillas para ser irradiados con campo magnético,
como se indica en la Tabla 1, la Figura 4.3, muestra la distribución interna de los lotes de semilla.
Figura 4. 3 Distribución de los lotes de semilla en el interior del solenoide para ser irradiados por campo
magnético.
81
En este segundo ensayo, se controló la temperatura en el interior del solenoide por medio de un
ventilador, esto para minimizar efectos térmicos que pudiesen afectar a las semillas e influir en la
germinación, además de evitar un sobrecalentamiento en el interior del solenoide y dañar los lotes de
semillas en el interior, esto se muestra en la Figura 4.4:
Figura 4. 4 Ventilador empleado para minimizar el calentamiento en el interior del solenoide, los
termómetros muestran la diferencia de temperatura en el interior y exterior del solenoide.
Las temperaturas del interior y del exterior del solenoide fueron tomadas a partir de las lecturas de dos
termómetros digitales, los cuales se colocaron en la parte central y en cuerpo externo del solenoide, los
datos de las temperaturas registradas durante los tratamientos, se muestran en la Tabla 4.3:
Tabla 4. 3 Registro de la temperatura en el interior y en el exterior del solenoide durante los diferentes
tratamientos de las semillas.
El tiempo de duración del segundo ensayo experimental al igual que en el primer ensayo experimental
fue de 15 días a partir de realizada la siembra.
82
4.2.3 FASE C. SELECCIÓN DE LAS VARIABLES.
Una vez contemplados los diferentes factores que regirán el desarrollo del ensayo
experimental, se determinó el tiempo de duración del experimento el cual fue de quince días a partir de
realizada la siembra, durante éste tiempo, las variables medidas fueron:
•
Velocidad de germinación.
•
Brotación por parcela.
•
Altura del tallo.
•
Peso de la biomasa.
•
Peso de masa seca.
4.2.4 FASE D. ELECCIÓN DEL DISEÑO EXPERIMENTAL.
La siembra se realizó en siete cajas plásticas, cada caja representa una parcela, las
dimensiones para cada caja fueron; 60cm de largo, 38 cm de ancho y 14cm de
profundidad, el llenado se realizó con 22, 800 gramos de tierra por cada caja, esto se muestra en la
Figura 4.4:
Figura 4. 5 Dimensiones de las cajas empleadas para realizar la siembra de las semillas, cada caja
representa una parcela.
83
El llenado de tierra para cada caja, fue hasta los 10 cm a partir de la base, a ésta altura se procedió a
sembrar las semillas; para los efectos de borde fueron considerados las siguientes medidas, distancia en
los laterales de 3.5 cm y de 2.5 cm en los extremos,
La siembra se llevo a cabo consideraron 12 surcos por caja, dividiéndose en cuatro surcos por muestra,
cada surco tuvo una separación de 4.5 cm entre cada uno, la capacidad de semillas por surco fue de 25
semillas, separadas 1.5 cm entre cada una, esto permitió tener 3 muestras de cada genotipo por caja, las
semillas sembradas fueron colocadas con el lente hacia abajo, esto para facilitar la germinación. El riego
se estableció cada tercer día según el agotamiento del agua en el suelo con 3.5 L para las siete cajas,
cada tercer día a partir de la siembra.
El diseño experimental utilizado fue el de bloque al azar, constituido por cinco tratamientos y 4 réplicas,
la distribución de las unidades experimentales en cada caja se muestra en la Tabla 4.3, las literales M1,
M2, M3 Y M4, hacen referencia al genotipo empleado, la literal T0 indica todas las semillas empleadas
cómo control en cada uno de los genotipos y las literales T1, T2, T3 Y T4, hacen referencia a los
tiempos de exposición al campo magnético de las semillas en cada muestra por genotipo, esto se muestra
en la Tabla 4.4:
CAJA
LOTES
I
M4T4, M2T4, M4T1
II
M2T0, M1T4, M1T2
III
M3T1, M1T1, M3T4
IV
M1T0, M2T1, M4T0
V
M3T0, M2T2, M4T2
VI
M3T2, M3T3, M1T3
VII
M4T3, M2T3
Tabla 4. 4 Distribución Bloques al Azar de los lotes de semilla en cada caja, cada caja representa una
parcela, el tipo de genotipo es indicada con la literal M y el tiempo de exposición al campo magnético es
indicado con la literal T.
Cada surco fue numerado para facilitar la identificación al momento de la germinación de las semillas,
ésta numeración comenzó en la caja uno y terminó en la caja 7, teniendo un total de 80 surcos, la
distribución de los surcos y de las unidades experimentales en las siete cajas se muestra en la Figura 4.6.
84
Figura 4. 6 Muestra la distribución de los lotes de semillas tratados en las siete cajas.
4.2.5 FASE
E. REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO.
Este segundo ensayo experimental, se condujo en la primera quincena del mes de Julio del 2008, el área
designada para la realización del experimento fue la misma empleada en el primer ensayo experimental,
la cual consistió en una habitación, cuyas fluctuaciones de temperatura oscilaban entre los 9° C por la
mañana y cerca de los 28° C por la tarde.
Las cajas fueron colocadas cerca de una ventana que permitió la entrada de luz del exterior durante todo
el día, la Figura 4.7, muestra la colocación de las cajas en el área asignada para el experimento.
85
Figura 4. 7 Colocación de las cajas en el área asignada para la realización del ensayo experimental.
Como se explicó en la Fase D, la siembra se realizó en siete cajas plásticas, la Figura 4.8, muestra la
distribución física de las semillas y el espaciado entre surco en cada caja.
Figura 4. 8 Distribución espacial de las semillas en cada caja designada para el desarrollo de las
plántulas.
A partir del día 5 en el cual comenzó la emergencia de las plántulas, se llevó a cabo un seguimiento en la
altura de las plántulas emergentes así como el conteo del número de brotes, estos datos se registraron en
una bitácora asignada para llevar a cabo la evolución del experimento, esto se realizó diariamente
durante los 15 días que duró el experimento a cierta hora determinada del día, así como el riego de las
parcelas, el crecimiento de las plántulas por parcela se muestra en la Figura 4.9:
86
Figura 4. 9 Muestra la germinación de las semillas en cada parcela, durante este proceso, se contabilizo
el número de brotes y la altura de los mismos.
La Figura 4.10, muestra el desarrollo de las plántulas días antes de terminar el experimento.
Figura 4. 10 Muestra el crecimiento de las plántulas en la caja VII días antes de terminar el experimento.
Al término del experimento, las plántulas fueron recolectadas de cada una de las parcelas, registrándose
en la bitácora, el número de plántulas emergidas, la altura que alcanzaron y el peso de la biomasa, esto se
muestra en la figura 4.11.
87
Figura 4. 11 Muestra; de lado izquierdo las plántulas agrupadas y preparadas para ser pesadas, de lado
derecho la balanza empleada para obtener el peso de la biomasa.
Una vez obtenido el peso de la biomasa, las plántulas agrupadas en manojos, fueron sometidas a un
proceso de deshidratación empleando un horno eléctrico a una temperatura de 70°C, durante un periodo
de 72 horas, esto se muestra en la figura 4.12:
Figura 4. 12 Distribución de las plántulas agrupadas en el interior del horno eléctrico para ser
deshidratadas.
Posterior a las 72 hrs, en que permanecieron en el interior del horno, las plántulas fueron retiradas del
horno y se procedió a obtener el peso la masa seca, para lo cual se empleó una balanza analítica, los
datos obtenidos se registraron en la bitácora de datos, ver figura 4.13.
88
Figura 4. 13 Balanza analítica, empleada para obtener el peso de la masa seca de las plántulas posterior
al proceso de deshidratación.
Con los datos registrados en la bitácora correspondientes a la evolución del ensayo experimento, se
realizó el análisis estadístico, esto para encontrar información que nos lleve a verificar la hipótesis
planteada.
4.2.6 FASE F. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
Durante la evolución del experimento se realizaron las anotaciones correspondientes a éste
segundo ensayo experimental, los datos registrados corresponden al crecimiento de las plántulas, el
número de plántulas que emergieron, esto se realizó diariamente a una hora determinada con el fin de
minimizar algunos errores, al termino del experimento se contabilizó el total de plántulas emergidas y la
altura que alcanzaron las plántulas, esto, se muestra en la gráfica de la Figura 4.14:
89
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
.
.
.
M
1T
4
M
1T
3
M
1T
2
M
1T
1
M
1T
0
M
2T
4
M
2T
3
M
2T
2
M
2T
1
M
2T
0
M
3T
4
M
3T
3
M
3T
2
M
3T
1
M
3T
0
M
4T
4
M
4T
3
M
4T
2
M
4T
1
M
4T
0
Tipo de muestra.
VARIACIÓN EN LA ALTURA DE LAS PLÁNTULAS BAJO LOS
DISTINTOS TIEMPOS DE IRRADIACIÓN
Altura en cm.
Figura 4. 14 Variación en la altura de los cuatro genotipos de acuerdo al tratamiento, se observa la altura
de las plántulas control y las sometidas a los distintos tratamientos.
Como se aprecia en la gráfica de la Figura 4.14, se puede observar diferencias en la altura de las
plántulas, tomando los valores promedios de los datos mostrados en la tabla, se obtienen los promedios
en la altura, los cuales se muestran en la Tabla 4.5:
VARIACIÓN DE ALTURA POR TRATAMIENTO Y GENOTIPO.
MUESTRA
TO
T1
T2
T3
T4
23.8568
24.7952
28.2699
37.6677
31.8614
34.074
34.8563
40.38
39.8758
31.727
32.1425
28.6279
29.1599
37.91
28.5837
22.1007
23.7297
20.7135
29.9952
23.3266
M4
M3
M2
M1
Tabla 4. 5 Promedio de la altura en cm, que alcanzaron las plántulas al final del ensayo experimental.
La Tabla 4.5, muestra el promedio de la altura que alcanzaron las plántulas por genotipo y por tiempo de
exposición al campo magnético, de estos datos se encontró una variación en la altura para el genotipo
M1 bajo tratamiento T3 del 25% en comparación al control el cual alcanzó el 18.43% del total de la
muestra, de igual modo se encontraron diferencias para los genotipos M2 bajo el tratamiento T3 el cual
presentó el 24.23% en relación al 20.54% que presentó su control, para el genotipo M3 se encontró un
22.32 % en el tratamiento T2, respecto a su control, el cual mostró un 18.83 %, para el genotipo M4 se
encontró que en el tratamiento T3 presentó un 25.72% en relación al 16.28%, estos porcentajes muestran
que la mayor altura se encontró para la mayoría de las plántulas bajo el tratamiento T3 respecto a la
90
altura alcanzada por las plántulas control en todos los genotipos empleados. Está diferencia en la altura
de las plántulas bajo el tratamiento T3 en relación a las plántulas control se visualiza en la gráfica de la
Figura 4.15:
VARIACIÓN DE ALTURA ENTRE LOS DISTINTOS
GENOTIPOS
120
Varianza
100
Muestra M4
Muestra M3
Muestra M2
Muestra M1
80
60
40
20
0
TO
T1
T2
T3
T4
Tipo de Muestra
Figura 4. 15 La gráfica muestra la variación en la altura final entre las distintas muestras para al tiempo
T0 en relación a los diferentes tiempos de irradiación.
Al termino del experimento, se recolectaron las plántulas de cada una de las parcelas, posteriormente
estás fueron ordenadas en pequeños manojos siguiendo la correspondencia mostrada en la tabla 4.5, una
vez identificadas según el tratamiento, se procedió a tomar el peso de la biomasa, como se muestra en la
gráfica de la Figura 4.16:
350
300
250
200
150
100
50
0
.
.
.
M
1T
M 4
1T
M 3
1T
M 2
1T
M 1
1T
M 0
2T
M 4
2T
M 3
2T
M 2
2T
M 1
2T
M 0
3T
M 4
3T
M 3
3T
M 2
3T
M 1
3T
M 0
4T
M 4
4T
M 3
4T
M 2
4T
M 1
4T
0
Peso en gr.
VARIACIÓN DE LA BIOMASA ENTRE LOS DISTINTOS GENOTIPOS
DE ACUERDO AL TRATAMIENTO
Tipo de muestra
Figura 4. 16 Gráfica que muestra la variación en el peso de la biomasa entre cada una de las muestras a
los diferentes tiempos de irradiación magnética.
91
Como se observa en la gráfica de la Figura 4.16, existen diferencias en el peso de la biomasa entre las
plántulas control y las que fueron sometidas a los campos magnéticos para cada uno de los genotipos, de
estos datos obtenemos los valores promedio del peso de la biomasa, esto se muestra en la Tabla 4.6:
MUESTRA
PESO DE LA BIOMASA POR TRATAMIENTO Y MUESTRA
T0
T1
T2
T3
T4
M4
93.2
130.9
154.4
161.57
166.4
M3
202.55
247
271.2
251.4
232.1
M2
287.35
190.3
251.3
303.5
225.35
M1
69.8
83.5
86.6
113.5
92.2
Tabla 4. 6 Peso promedio de la biomasa entre las distintas plántulas según el genotipo y el tiempo de
irradiación magnética.
Analizando los valores de la Tabla 4.6, las plántulas que mostraron el mayor peso en la biomasa fueron
las que estuvieron bajo el tratamiento T3, existiendo una correspondencia respecto a la altura para éste
tiempo de irradiación, la diferencia porcentual en el peso de la biomasa para el genotipo de la muestra
M1 en el tratamiento T3 fue del 25.47% en relación al 15.66% para el control en el total de muestra para
éste genotipo, para el genotipo de la muestra M2 en el tratamiento T3 fue del 24.12% en relación al
22.84 % que presentó el control en la muestra de este genotipo, para la muestra M3 se encontró que en
tratamiento T2 se obtuvo una diferencia del 22.52%, en relación al 16.81% que presento su control, para
la muestra M4 bajo el tratamiento T3, se obtuvo un 22.87% en relación al 13.19% del peso de la biomasa
del total de la muestra para éste genotipo.
Está variación de la biomasa en el tratamiento T3 respecto a la biomasa de las plántulas control en cada
uno de los genotipos se observa en la grafica de la Figura 4.17:
92
VARIACIÓN DE LA BIOMASA EN LOS TIEMPOS T0 Y T3
350
Peso en gr.
300
250
.
.
.
200
150
100
50
0
M1T3
M1T0
M2T3
M2T0
M3T3
M3T0
M4T3
M4T0
Tipo de plántula
Figura 4. 17 Gráfica de la variación en el peso de la biomasa entre plántulas con tiempo de exposición T3
respecto al control T0.
Obteniendo un gráfico de la varianza de los pesos de las plántulas bajo los diferentes tratamientos
respecto al peso de las plántulas control, se obtiene el mostrado en la Figura 4.18:
5000
4500
4000
3500
Muestra M4
Muestra M3
Muestra M2
Muestra M1
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
T0
T1
T2
T3
T4
Figura 4. 18 La gráfica muestra la variación en el peso de la biomasa, entre las diferentes muestras
bajo los diferentes tiempos de irradiación respecto al peso de las plántulas control T0.
93
Posteriormente las plántulas se sometieron a un proceso de deshidratación esto se realizó utilizando un
horno eléctrico a una temperatura de 73 °C en un lapso de tiempo de 72 hrs, con el fin de obtener el peso
de la masa seca, ver Figura 4.19:
Figura 4. 19 Horno de secado, empleado para la deshidratación de las plántulas.
Una vez deshidratadas las plántulas, se registró el peso de la masa seca según su genotipo, esto se
muestra en la grafica de la Figura 4.20:
35
30
25
20
15
10
5
0
.
.
.
M
1T
4
M
1T
3
M
1T
2
M
1T
1
M
1T
0
M
2T
4
M
2T
3
M
2T
2
M
2T
1
M
2T
0
M
3T
4
M
3T
3
M
3T
2
M
3T
1
M
3T
0
M
4T
4
M
4T
3
M
4T
2
M
4T
1
M
4T
0
Peso en gr.
VARIACIÓN DE LA MASA SECA EN CADA GENOTIPO.
Muestra
Figura 4. 20 Gráfica de la variación en el peso de la masa seca entre las diferentes plántulas según el
tiempo de irradiación y genotipo.
94
Como se puede observar en la gráfica de la Figura 4.20, existen diferencias en el peso de la masa seca,
en éste punto, se encuentran diferencias significativas en las plántulas bajo los tratamientos T3 respecto a
las plántulas control, obteniendo los valores promedio del peso de la masa seca los cuales se muestran en
la Tabla 4.7.
VARIACIÓN DE LA MASA SECA EN LOS DISTINTOS TRATAMIENTOS.
MUESTRA
T0
T1
T2
T3
T4
M1
6.7
8.55
8.78
9.01
8.02
M2
22.83
16.83
20.37
22.9
19.62
M3
19.25
21.54
20.52
20.31
22.45
M4
8.61
13.31
16.3
15.66
13.88
Tabla 4. 7 Variación en el peso de la masa seca entre las plántulas control T0 y las plántulas bajo
diferentes tiempos de exposición de campo magnético.
A partir de los datos en la Tabla 4.7, se encuentra que para la muestra M1 bajo el tratamiento T3, existe
una diferencia del 21.94% respecto al peso de la masa seca del control, que fue del 16.31% para el total
de la muestra en éste genotipo, para la muestra M2, se encontró una diferencias del 19.86% en el peso de
las plántulas bajo el tratamiento T2, respecto a su control, el cual presentó una diferencia del 22.26% en
el total de la muestra para éste genotipo, la muestra M3 presentó una diferencia del 19.71% para las
plántulas bajo tratamiento T2, el control para este genotipo presentó una diferencia del 18.49% en el
peso de la masa seca, La muestra M4 presentó en el tratamiento T3 una diferencia del 23.11% respecto a
su control, el cual presentó una diferencia del 12.70% en el total de la muestra para éste genotipo.
Realizando una gráfica que muestre la variación promedio en el peso de masa seca entre las diferentes
plántulas y los controles correspondientes a cada genotipo, esto se muestra en la gráfica de la Figura
4.21:
VARIACIÓN DE LA MASA SECA ENTRE LOS DISTINTOS TRATAMIENTOS
25
Peso en gr.
20
Muestra M1
15
Muestra M2
10
Muestra M3
Muestra M4
5
0
T0
T1
T2
T3
T4
Tipo de tratamiento
Figura 4. 21 Gráfica que muestra la variación en el peso de masa seca de las plántulas de semillas
testigo T0 y plántulas de a distintos tiempos de irradiación.
95
Como se observa en la gráfica de la Figura 4.21, existe una diferencia semejante en el peso de la masa
seca para las plántulas bajo tratamiento T3 y el peso de las plántulas control en cada uno de los
genotipos, obteniendo una gráfica de varianza en el peso a los distintos tratamientos respecto al peso de
los controles correspondientes a cada genotipo, se obtiene el mostrado en la Figura 4.22:
VARIACIÓN DE LA MASA SECA EN CADA TRATAMIENTO
RESPECTO AL CONTROL
35
Peso en gr.
30
25
Muestra M1
Muestra M2
Muestra M3
Muestra M4
20
15
10
5
0
T0
T1
T2
T3
T4
Tipo de plantulas según el tratamiento
Figura 4. 22 Gráfica de la variación en el peso de la masa seca a los distintos tiempos de exposición
respecto al control T0.
4.2.7 FASE G. CONCLUSIONES.
Del análisis anterior se determina, que para los cuatro Genotipos M1, M2, M3 Y M4
utilizados en el experimento, el tiempo de irradiación T3 a 120 s, existen efectos de estímulo en el
incremento de la altura para las muestras M1, M3 y M4, la muestra M2 muestra este efecto de estimulo
presenta en el tiempo de exposición T2, bajo estás condiciones las mismas plántulas presentaron un
mayor peso en la biomasa respecto al peso de la biomasa de las plántulas control para cada uno de los
genotipos.
Al obtener el peso de la masa seca, se encontró una característica en el peso de las plántulas de los
distintas genotipos, para los tiempos de irradiación T3 en relación al peso de las plántulas control, se
encontraron valores semejantes, se puede concluir en éste ensayo experimental la influencia de los
campos magnéticos al inducir una mayor absorción de agua en las plántulas, incrementando el peso de la
biomasa y estimulando el crecimiento, con esto se cumple el objetivo planteado y se valida la hipótesis
planteada para este segundo ensayo experimental.
Los resultados obtenidos de los dos ensayos experimentales, permiten obtener elementos los cuales serán
discutidos en el siguiente capítulo, para así validar la hipótesis planteada en éste trabajo de tesis.
96
DISCUSIÓN GENERAL,
CONCLUSIONES DEL PROYECTO DE
TESIS Y TRABAJOS FUTUROS
Capítulo 5
97
16.Capítulo 5
17.DISCUSIÓN GENERAL, CONCLUSIONES DEL
PROYECTO DE TESIS Y TRABAJOS FUTUROS.
En éste último capítulo se presentan la discusión de los resultados y las principales conclusiones del
trabajo realizado de investigación. La sección 5.1 expone una discusión del trabajo de investigación
realizada. En la sección 5.2 se exponen las conclusiones del proyecto de tesis, en la sección 5.3 las
aportaciones de esta investigación. Finalmente, el futuro trabajo se plantea en la sección 5.4.
5.1 Discusión general.
La agricultura es una de las actividades humanas que tiene más impacto con el medio ambiente y con la
sobre vivencia del hombre, hoy en día existe una sobre explotación en el campo que en ocasiones no es
suficiente para cubrir la demanda alimentaría provocada por la explosión demográfica y la inequidad
social. Lo anterior trae como consecuencia el deterioro, la contaminación y el agotamiento de los
recursos naturales.
La agricultura mexicana abarca numerosos productos, que constituyen el grueso de la alimentación
popular además de aporta grandes ingresos en divisas al exportar diversos productos agrícolas, lo
anterior, muestra una necesidad en el campo mexicano, de aumentar la productividad al tiempo de
alcanzar un manejo ambientalmente adecuado de los recursos.
Los resultados obtenidos en éste trabajo de Tesis, muestran los beneficios que se pueden llegar a obtener
al aplicar metodologías bajo un enfoque sistémico, para dar solución a los problemas que presenta la
actividad agrícola en el país. En éste trabajo, se analizaron los factores más importantes que afectan la
producción de frijol, resaltando el factor climatológico, seguido del factor social y el económico, la
producción de está semilla depende de manera inherente del clima, para obtener una buena producción.
Hoy en día, la situación climatológica ha cambiado, teniendo inestabilidad en las temporadas de lluvia y
sequía, afectando seriamente la producción de los productos del campo, siendo el frijol uno de los
productos que se ve más seriamente afectado ante estos cambios, en éste trabajo de Tesis, se estudió en
base a una metodología, la aplicación y la viabilidad de utilizar campos magnéticos como una
alternativa en la producción de frijol,
Los resultados que se obtuvieron en los ensayos experimentales, muestran que existe estímulo por parte
del campo magnético sobre semillas pre-siembra, las plántulas provenientes de semillas bajo una
combinación de parámetros de irradiación, intensidad de campo magnético, tiempo de exposición y
calentamiento, presentaron cambios en las variables de vigor; emergencia de las plántulas, velocidad de
emergencia, peso de la biomasa, el peso seco y en la recuperación ante el estrés.
El efecto producido no depende solamente de la combinación de los parámetros del agente estimulador,
depende también del genotipo de cada semilla.
98
Los resultados obtenidos en el primer ensayo experimental, bajo el empleo de un genotipo criollo, no
mostraron diferencias estadísticas significativas para las variables de vigor evaluadas, en éste ensayo, las
plántulas fueron sometidas a una situación de estrés a baja temperatura, todas las plántulas soportaron
éste factor, estos resultados pueden estar relacionadas al tiempo de irradiación, la intensidad del campo
magnético y la temperatura que alcanzaron durante el proceso de irradiación (ver Capítulo. 3).
El segundo ensayo experimental mostró diferencias estadísticas significativas en los cuatro genotipos
empleados en éste ensayo, esto es a partir del cuarto día posterior a la siembra, los genotipos M1, M2 Y
M4 bajo el tratamiento T3, presentaron un mayor porcentaje de emergencia de plántulas y un
incremento en la velocidad de emergencia, el genotipo M3, presentó estás características bajo el
tratamiento T2, en el parámetro de peso de la biomasa, los cuatro genotipos bajo estos tratamientos,
mostraron un incremento significativo cercano al 25% respecto al peso de la biomasa de las plántulas
control, en el parámetro de peso seco, se observo una diferencia significativo, con valores cercanos a los
obtenidos en las plántulas control, esto sugiere que las plántulas bajo estos tratamientos, perdieron
mayor cantidad de agua en comparación con el resto de las plántulas (ver Capítulo 4).
Comparando los resultados que se obtuvieron a los encontrados en la literatura, investigaciones previas,
como lo indican otros autores [44, 45], que han manejando diferentes semillas, encuentran variaciones
significativas respecto a las variables de vigor [46, 47], en experimentos realizados con plántulas de
arveja, afirman que el crecimiento de las plantas en la etapa de germinación, está mediado por el campo
magnético, y dependiendo si éste es constante o variable, puede causar diferentes comportamientos más
sobre la etapa de germinación de las semillas.
La mayor incidencia del campo magnético sobre el crecimiento de las plantas se da en la aparición de la
radícula como de la plúmula, ya que está se demoran más tiempo en crecer frente a un campo magnético,
que los lleva a pensar que el material enzimático al poseer carga eléctrica cambia su estructura y es más
difícil de reconocerlo, como los nutrientes que son necesarios, para el crecimiento de la misma, debido a
que el movimiento de los mismos es interrumpido por un potencial eléctrico adicional a través de las
diferentes membranas celulares de la planta.
Lo anterior nos muestra que existen efectos en plántulas en desarrollo al estar influenciados por campos
magnéticos, en experimentos con semillas como lo indican [48]. Realizando experimentos con semillas
de tomate, determinan que los resultados óptimos se alcanzan para una intensidad de campo magnético
de 0,14 T y un tiempo de exposición de 1 min, para los cuales se obtiene una altura máxima de las
plántulas de 11,68 cm. También, se muestra que existe una relación polinomial entre la altura de las
plántulas y los factores intensidad de campo magnético y el tiempo de exposición.
Estos resultados corroboran lo planteado por [49], acerca de que las magnitudes de los factores que
caracterizan el régimen de tratamiento se pueden seleccionar en un amplio rango y demuestran la
importancia de probar varias combinaciones de los mismos para encontrar los regímenes de tratamiento
óptimos.
En trabajos realizados con semillas de frijol, [50], de la variedad cargamanto, exponiendo algunas de
ellas a campos magnéticos de 125 mT y otras a 250 mT durante 10, 30 y 60 minutos, encuentran que
existe una variación en la altura y en la acumulación de materia seca entre las plantas testigo y las
plantas expuestas a los campos magnéticos utilizados en el experimento, presentan un aumento tanto en
la altura como en la acumulación de materia seca comparado con el testigo, para los campos magnéticos
de 125 y 250 mT, determinan que el campo con mejor eficiencia es el de 125mT con un tiempo de
exposición de 10 minutos.
99
Experimentos con semillas de maíz a niveles de inducción magnética de 125 mTy 250mT, a distintos
tiempos de exposición al campo magnético, presentaron en general un incremento en la altura y en el
peso de la plántula.
Con estos ensayos experimentales, se demuestra la influencia que presenta el campo magnético sobre
las semillas pre-siembra, cada genotipo responde de forma diferente a la combinación de los factores del
agente estimulador. Como se analizo, la producción de frijol representa un caso multifactorial que
afectan tanto a productores como al consumidor final, es importante el desarrollo de metodologías y
técnicas que permitan obtener semillas de mejor calidad, a través del empleo de métodos pregerminativos que mejoren el vigor de las plantas, los cuales no presentan daños al medio ambiente y son
seguros para el consumo humano.
5.2 Conclusiones del proyecto de tesis.
Con éste trabajo de tesis, se puede demostrar la importancia en el empleo de metodologías que permitan
el estudio de los efectos producidos en las semillas bajo tratamientos biofísicos pre-siembra, con esto se
cumple el objetivo planteado, el cual fue, la realización de una metodología que permitiera estudiar los
efectos de los campos magnéticos como agente bio-estimulador sobre semillas de frijol pre-siembra,
aplicado a cinco genotipos de semilla a distintos parámetros de irradiación, esto se pudo realizar
llevando una revisión literaria para conocer el estado del arte relacionado con trabajos y experimentos
semejantes, esto para tener conocimiento de los elementos necesarios que permitieran la construcción del
instrumental necesario para llevar a cabo los ensayos experimentales.
Se determinaron las fuentes de irradiación magnética, en base a métodos y criterios establecidos en
pruebas de semillas y a métodos adaptados en pruebas preliminares, se establecieron las metodologías
para los ensayos experimentales, las cuales se llevaron a cabo y permitieron el estudio de los efectos de
los campos magnéticos sobre las semillas.
El empleo de agentes bio-estimulantes por medio de campos magnéticos, representa una opción para
estimular el crecimiento de las plantas, el campo magnético puede ser adaptado y ajustar a las
necesidades que se requieran, se puede variar la intensidad del campo magnético, la frecuencia y la
dirección del campo magnético, siendo una opción con bastantes ventajas sobre agentes químicos, los
cuales llegan a ser dañinos para el consumo del hombre y dañan el medio ambiente.
De los resultados experimentales, se desprende; en el primer ensayo experimental en el cual se utilizó un
genotipo de semilla de frijol criollo, los efectos al estimular las semillas por medio de un campo
magnético alterno de intensidad de 450G, generado por un arreglo de bobinas paralelas en un lapso de
tiempo de 15 min, los efectos de recuperación de las plántulas ante un evento de estrés a bajas
temperaturas, de aquí se encontró que la velocidad de emergencia y el número de plántulas emergidas
fue semejante en relación a las plántulas control, no se encontró variación estadística significativa, ésta
fue alrededor del 3% para las variables velocidad de emergencia y número de plántulas emergidas, para
la variable, peso de masa, no se encontró variación estadística significativa, en relación a la variable
altura, las plántulas control crecieron un 5% por encima en comparación a las plántulas de semillas
irradiadas, la recuperación al estrés a bajas temperaturas no presento cambios estadísticos significativos
en las variables evaluadas, el total de la muestra soporto éste evento.
100
En el segundo experimento, se investigaron los efectos del tratamiento magnético pre-siembra en el
vigor inicial en cuatro genotipos de semilla de frijol de las variedades: Negro 8025 (producido en 2007),
Bayo INIFAP (producido en 2007), Bayo Mex (producido en 2007) y Flor de Durazno (producido en
2007), empleando un solenoide magnético de intensidad 250G en cinco tiempos de exposición
magnética; T0 semillas control sin tratamiento, T1 30s, T2 60s, T3 120s, T4 240s, los resultados para la
variable evaluada velocidad de emergencia en los cuatro genotipos no presentó cambios estadísticos
significativos, ya que la mayoría de las plántulas bajo tratamiento y control emergieron a partir del
cuarto día posterior a la siembra para la variable altura, se encontró, que tres genotipos de semilla bajo
el tratamiento T3, mostraron una altura promedio del 27% por encima de las plántulas control en los
cuatro genotipos, un genotipo mostró éste incremento en la altura bajo el tratamiento T2, en un
porcentaje similar a los tres genotipos bajo el tratamiento T3, en la variable evaluada, peso de biomasa,
se encontró que las plántulas que mostraron la mayor altura, obtuvieron el mayor peso en la biomasa,
una relación del 20% en promedio en comparación al 16% del peso de la biomasa de las plántulas
control, para la variable evaluada peso de masa seca, se encontró una diferencia significativa entre las
plántulas con mayor peso de biomasa en comparación con el resto de las plántulas bajo tratamiento y las
plántulas control, éstas plántulas perdieron cerca del 23% de su peso en comparación al 16% del peso de
las plántulas control.
En conclusión, la bioestimulación por medio de campos magnéticos produce efectos en las semillas, de
acuerdo a los ensayos experimentales realizados, una metodología que contemple la mayoría de los
factores que intervienen en la producción de semillas como lo fue al trabajar con semilla de frijol, puede
tener una aplicación potencial en la agricultura beneficiando a campesinos y productores, al mejorar la
semilla pre-siembra.
Con esto, se comprueba la Hipótesis planteada al inicio del trabajo de tesis.
5.3 Aportaciones de la investigación.
Los experimentos realizados en esta investigación, permiten realizar pruebas más detalladas en otras
variedades de semillas, así como en plantas, la creación de la infraestructura y la instrumentación
necesaria para la realización de nuevos estudios interdisciplinarios con otras áreas del conocimiento,
planteando nuevas metodologías y desarrollando técnicas que permitan realizar estudios para el
mejoramiento de los productos del campo, tener la posibilidad de hacer adaptaciones ante las nuevas
condiciones climatológicas que se viven hoy en día.
101
5.4 Futuros trabajos.
El trabajo de investigación presentado en ésta tesis, permite realizar una amplia experimentación bajo un
planteamiento sistémico con otras áreas del conocimiento, con el fin de seguir investigando y adecuar las
semillas a las nuevas necesidades que se requieren hoy en día, los resultados obtenidos demuestran la
viabilidad del empleo de los campos magnéticos como estímulo al crecimiento de las plantas, el
siguiente objetivo que se plantea es evaluar el valor nutricional del producto obtenido en plantas
desarrolladas bajo éste esquema de crecimiento, ello implica llevar a practicas de campo, experimentos
en donde se evalúen el volumen de producto cosechado así como la variación en la cantidad de
nutrientes que aporta.
La combinación de técnicas agrícolas sustentables y metodologías con un enfoque sistémico, permitirán
mejorar e incrementar el volumen, la calidad y el valor nutricional de frutos y semillas, así como el
cuidado en el empleo de los recursos naturales, manteniendo la fertilidad del suelo, estás nuevas técnicas
y metodologías pueden llegar a ser de gran utilidad a campesinos y productores de las distintas regiones
del país.
102
REFERENCIAS
103
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106
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
ANEXO - A
107
37. Anexo - A
Diseño experimental, de las pruebas experimentales.
Capítulo 3.
Pretratamiento con ondas magnéticas para mejorar el vigor inicial en semilla de frijol.
Genotipo: CRLL. Semilla de frijol Criollo (Origen: Producido por campesinos de la localidad de Ocotenco
en el Estado de México. 2007 )
Tratamientos:
Semilla seca: Sin Trat. Testigo C1 y C2.
Semilla seca expuesto a ondas magnéticas: Con Trat. Aplicación por 15 min
Número de repeticiones: 2
1R-1, 1R-2 y 2R-1, 2R-2
Diseño experimental: Completamente al azar.
Total de unidades experimentales: 16
Número de semillas por unidad experimental: 25
Metodos:
1. Visualmente se homogeniza el tamaño de la semilla.
2. Preparar 2 muestras de 300 semillas cada una (Para separar después, en la siembra, en dos
repeticiones de 150).
1.- C1*Sin Trat.
2.- 1R-1*Con Trat.
3.- 1R-2*Con Trat.
4.- C2*Sin Trat.
5.- 2R-1*Con Trat.
6.- 2R-2*Con Trat.
3. Acorde a diseño experimental, se realiza la siembrar en cajas de plástico (25 semillas por unidad
experimental).
4. Tomar los siguientes datos: Emergencia diaria (para estimar índice de vigor), Emergencia total,
total de Plántulas, Peso seco de plántula.
108
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
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52.
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57.
58.
59.
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61.
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63.
64.
ANEXO- B
109
65. Anexo - B
Diseño experimental, de las pruebas experimentales.
Capitulo 4.
Pretratamiento con ondas magnéticas para mejorar el vigor inicial en semilla de cuatro genotipos de frijol.
Genotipos:
M1.
M2.
M3.
M4.
Negro 8025 (Origen: INIFAP EDO. MEX. 2007).
Bayo INIFAP (Origen: INIFAP EDO. MEX. 2007).
Bayo Mex. (Origen: INIFAP EDO. MEX. 2007).
Flor de Durazno (Origen: INIFAP EDO. MEX. 2007).
Tratamientos:
Semilla seca: Sin Trat. Testigos M1T0, M2T0, M3T0 Y M4T0.
Semilla seca expuesto a ondas magnéticas: Con Trat. Aplicación por :
30 seg: M1T1, M2T1, M3T1 y M4T1.
60 seg: M1T2, M2T2, M3T2 y M4T2.
120 seg : M1T3, M2T3, M3T3 y M4T3.
240 seg : M1T4, M2T4, M3T4 y M4T4.
Número de repeticiones: 4
Diseño experimental: Completamente al azar.
Total de unidades experimentales: 20
Número de semillas por unidad experimental: 25
Metodos:
1. Visualmente se homogeniza el tamaño de la semilla.
2. Preparar 5 muestras de 25 semillas por Genotipo.
MUESTRA
CORRESPONDENCIA DE LOTES RESPECTO
A LOS TIEMPOS DE EXPOSICION
t0
t1 30 seg
t2 60 seg
t3 120 seg
t4 240 seg
GEN-1
1— 4
5—8
9—2
13—6
17—20
GEN-2
1— 4
5—8
9 —12
13 —16
17—20
GEN-3
1— 4
5—8
9 —12
13 —16
17—20
GEN-4
1— 4
5—8
9 —12
13 —16
17—20
3. Acorde a diseño experimental, sembrar cajas plásticas (25 semillas por unidad experimental).
4. Tomar los siguientes datos: Emergencia diaria (para estimar índice de vigor), emergencia total,
Total de Plántulas, Peso de la Biomasa, Peso seco de las Plántulas.
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66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
ANEXO - C
111
88. Anexo - C
Construcción de la fuente irradiante.
Capítulos 3 y 4.
La Fuente Irradiante se construyo a partir de las consideraciones de flujo magnético en el interior de un solenoide,
Figura A1.
Figura C. 1 Dirección del flujo magnético en el interior de un selenoide.
Las dimensiones del solenoide utilizado son:
30.5 cm., de longitud.
15.7 cm., de diámetro.
Las espiras fueron construidas con alambre magneto del número 12, la construcción se muestra en la Figura C.2.
Figura C. 2 Vista interior y lateral del solenoide empleado como fuente irradiante.
Este solenoide produce un campo magnético de 250 G., alimentado con un transformador de 127 V., y una
corriente de 3A.
112
89.
90.
91.
ANEXO - D
113
92. Anexo - D
Tablas de resultados del ANALISIS FOODAF
F : Fortalezas
O: Oportunidades
O: Objetivos: Interfase entre EL Diagnostico y el Diseño
D: Debilidades
A: Amenazas
F: Focalización: Vinculo entre Diseño y Acción
“Debemos recordar que la herramienta del FOODAF solo es de apoyo, lo único que se pretende al
hacer un análisis con esta herramienta es definir los objetivos y encontrar la función que le corresponde
dentro del sistema”
ENTORNO
Menos
Amenaza
Reducción al presupuesto en programas
de apoyo a los productores.
Aumento en la demanda de productos
procesados.
Problemas económico social que se
agudizan al perder el precio del
producto.
Problemas de cambio climático que
afecta a las plantaciones de frijol.
Alto índice de emigración de gente
joven.
Ubicar zonas de siembra con mejores
condiciones climatologicas.
Resistencia al cambio por parte de los
productores.
Control de plagas.
Producción desequilibrada que perjudica
a los productores mexicanos ante la
apertura del TLC.
Incapacidad de abastecimiento a la
población consumidora.
Mas
Oportunidad
Mejoras tecnológicas.
Mayor colaboración entre en
estado y los productores.
Mejor aprovechamiento de
las tierras de cultivo.
Sistema de riego por goteo.
Aprovechar la experiencia en
el campo de la gente
emigrante.
Modificar los periodos de
siembra de tal forma que no
afecte el cambio climático.
Aprovechar las variedades
liberadas de semillas por
parte del INIFAP.
Recurrir a controles de plagas
biológicos.
Diseñar planes estratégicos de
comercialización para hacer
más competitivo el comercio
de frijol.
Comercialización
de
variedades
De gran valor nutricional pero
desconocidas en algunas.
regiones del país.
Tabla D. 1 Elementos que presentan Amenaza y Oportunidad en el Entorno.
114
Debilidad
Pocos recursos tecnológicos.
Salarios bajos, no competitivos.
Falta de capacitación por parte de los
productores.
SISTEMA
Precio del grano fluctuante a favor de
productores extranjeros.
Diferencias hídricas en zonas de siembra.
Carencia de programas de recuperación
de suelos.
Falta de instituciones que orienten al
campesino.
Factores de venta de mercado externo
como interno.
Baja utilización de variedades mejoradas.
Dificultad para cambio de cultivo.
Problemas técnicos al cambiar el uso de
suelo.
Practicas inadecuadas de recolección de
grano.
Fortaleza
Grandes extensiones destinadas al
cultivo.
Aumento de profesionistas con
experiencia en cultivo de semillas.
Incremento en el número de
investigaciones que se relacionan
directamente con la semilla de
frijol.
Distintas variedades de semillas con
gran valor nutrimental y de precios
bajos.
Construcción de obra publica.
En el país se cuenta con una
variedad de climas a lo largo del
territorio.
En todo el país se encuentran
ubicadas oficinas del INIFAP con el
objetivo de apoyar a los campesinos
y productores.
En México el frijol es la segunda
semilla con mayor consumo.
Instituciones de investigación con
experiencia a nivel mundial.
El país cuenta con una gran
variedad de semillas de consumo
humano.
En los centros de investigaciones
agropecuarias se trabaja en la
recuperación de suelos bajos de
calidad agrícola.
La planta del frijol es utilizada en su
totalidad, semillas para consumo y
el resto como abono biológico.
Tabla D. 2 Elementos que presentan Debilidad y Fortaleza en el Sistema.
115
Reducción
programas
productores.
Menos
Amenaza
al
presupuesto
a
de apoyo a los
Aumento en la demanda
productos procesados.
Mejoras tecnológicas.
de
Problemas económico social que se
agudizan al perder el precio del
producto.
ENTORNO
Mas
Oportunidad
Mayor colaboración entre el estado
y los productores.
Mejor aprovechamiento de las
tierras de cultivo.
Problemas de cambio climático que
afecta a las plantaciones de frijol.
Sistema de riego por goteo.
Alto índice de emigración de gente
joven.
Aprovechar la experiencia en el
campo de la gente emigrante.
Ubicar zonas de siembra con
mejores condiciones climatologicas.
Modificar los periodos de siembra
de tal forma que no afecte el
cambio climático.
Resistencia al cambio por parte de
los productores.
Aprovechar
las
variedades
liberadas de semillas por parte del
INIFAP.
Control de plagas.
La republica Mexicana cuenta con
gran bio diversidad.
Producción desequilibrada que
perjudica
a
los
productores
mexicanos ante la apertura del TLC.
Diseñar planes estratégicos de
comercialización para hacer más
competitivo el comercio de frijol.
Incapacidad de abastecimiento a la
población consumidora.
Comercialización de variedades
De gran valor nutricional pero
desconocidas en algunas. regiones
del país.
Objetivos
Apoyar a la creación
de
nuevas
tecnologías
que
permitan
el
aprovechamiento del
campo.
Crear programas de
abasto que incluyan
otras variedades de
semillas.
Establecer el precio
de venta en base a
las capacidades de
producción.
Establecer
programas
que
permitan
variabilidad de las
épocas de siembra.
Crear programas de
apoyo
económico
directas
a
los
campesinos.
Analizar
las
condiciones
geográficas donde se
pueda ejercer de
manera optima la
agricultura.
Motivar
a
los
productores
a
emplear
semillas
mejoradas.
Empleo de control
de
plagas
por
técnicas biológicas.
Desarrollar
programas
que
permitan
a
los
productores
mexicanos
aprovechar
la
apertura comercial.
Diseñar programas
de
mercadotecnia
que muestre las
ventajas al emplear
otras variedades de
semillas.
Tabla D. 3 Objetivos de los elementos que presentan Amenaza y Oportunidad en el entorno y en el
Sistema.
116
Debilidad
SISTEMA
Pocos recursos tecnológicos.
Fortaleza
Grandes extensiones destinadas al
cultivo.
Salarios bajos, no competitivos.
Aumento de profesionistas con
experiencia en cultivo de semillas.
Falta de capacitación por parte de los
productores.
Incremento en el número de
investigaciones que se relacionan
directamente con la semilla de frijol.
Precio del grano fluctuante a favor de
productores extranjeros.
Distintas variedades de semillas con
gran valor nutrimental y de precios
bajos.
Diferencias hídricas en zonas de
siembra.
Construcción de obra publica.
Carencia de programas de recuperación
de suelos.
En el país se cuenta con una variedad
de climas a lo largo del territorio.
Falta de instituciones que orienten al
campesino.
En todo el país se encuentran ubicadas
oficinas del INIFAP con el objetivo de
apoyar a los campesinos y productores.
En México el frijol es la segunda
semilla con mayor consumo.
Factores de venta internos o externos.
Baja utilización de variedades
mejoradas.
Instituciones de investigación con
experiencia a nivel mundial.
Dificultad para cambio de cultivo.
El país cuenta con una gran variedad de
semillas de consumo humano.
Problemas técnicos al cambiar el uso de
suelo.
En los centros de investigaciones
agropecuarias se trabaja en la
recuperación de suelos bajos de calidad
agrícola.
La planta del frijol es utilizada en su
totalidad, semillas para consumo y el
resto como abono biológico.
Practicas inadecuadas de recolección de
grano.
Objetivos
Mayor difusión a
programas y planes de
mejoramiento a
productos agrícolas.
Abrir mayores fuentes
de trabajo para
profesionistas
especializados.
Tener un mejor
aprovechamiento a las
investigaciones
realizadas en el campo
agrícola.
Realizar programas
que permita el empleo
de semillas con gran
valor nutritivo.
Realizar inversión en
infraestructura
hidráulica que permita
el empleo de agua de
lluvia.
Incentivar a
productores y
campesinos al empleo
de técnicas de
recuperación de suelos.
Mayor difusión de los
programas y beneficios
que ofrece el INIFAP.
Creación de programas
de fomento al consumo
de frijol nacional.
Asesorar a los
productores en la
utilización de semillas
mejoradas.
Creación de programas
agrícolas para
combinar distintos
tipos de semillas
Creación de programas
de recuperación de
suelos
Mejorar las técnicas de
colecta de semillas.
Tabla D. 4 Objetivos de los elementos que presentan Amenaza y Oportunidad en el entorno y en el
Sistema.
117
ENTORNO
Menos
Amenaza
Reducción
al
presupuesto
a
programas
de
apoyo
a
los
productores.
Aumento en la
demanda
de
productos
procesados.
Problemas
económico social
que se agudizan al
perder el precio del
producto.
Problemas
de
cambio climático
que afecta a las
plantaciones
de
frijol.
Alto índice de
emigración
de
gente joven.
Ubicar zonas de
siembra
con
mejores
condiciones
climatologicas.
Resistencia
al
cambio por parte de
los productores.
Control de plagas.
Producción
desequilibrada que
perjudica a los
productores
mexicanos ante la
apertura del TLC.
Incapacidad
de
abastecimiento a la
población
consumidora.
Mas
Oportunidad
Mejoras tecnológicas.
Objetivos
Apoyar a la creación de nuevas
tecnologías que permitan el
aprovechamiento del campo.
Urgente
Importante
U
Crear programas de abasto que
incluyan otras variedades de
semillas.
I
Establecer el precio de venta en
base a las capacidades de
producción.
U
Sistema de riego por
goteo.
Establecer programas
que
permitan variabilidad de las
épocas de siembra.
I
Aprovechar
la
experiencia en el
campo de la gente
emigrante.
Modificar los periodos
de siembra de tal
forma que no afecte el
cambio climático.
Crear programas de apoyo
económico directas a los
campesinos.
U
Analizar
las condiciones
geográficas donde se pueda
ejercer de manera optima la
agricultura.
I
Aprovechar
las
variedades liberadas
de semillas por parte
del INIFAP.
La republica Mexicana
cuenta con gran bio
diversidad.
Diseñar
planes
estratégicos
de
comercialización para
hacer más competitivo
el comercio de frijol.
Motivar a los productores a
emplear semillas mejoradas.
U
Empleo de control de plagas por
técnicas biológicas.
I
Desarrollar
programas
que
permitan a los productores
mexicanos
aprovechar
la
apertura comercial.
U
Comercialización de
variedades
De
gran
valor
nutricional
pero
desconocidas
en
algunas. regiones del
país.
Diseñar
programas
de
mercadotecnia que muestre las
ventajas al emplear otras
variedades de semillas.
I
Mayor colaboración
entre el estado y los
productores.
Mejor
aprovechamiento de
las tierras de cultivo.
Tabla D. 5 Clasificación Urgente e Importante de los objetivos que presentan Amenaza y Oportunidad en
el Entorno.
118
Debilidad
Pocos recursos
tecnológicos.
Salarios bajos, no
competitivos.
Falta de capacitación
por parte de los
productores.
SISTEMA
Precio del grano
fluctuante a favor de
productores
extranjeros.
Diferencias hídricas
en zonas de siembra.
Carencia de
programas de
recuperación de
suelos.
Falta de
instituciones que
orienten al
campesino.
Fortaleza
Grandes extensiones
destinadas al cultivo.
Aumento de
profesionistas con
experiencia en cultivo de
semillas.
Incremento en el número
de investigaciones que se
relacionan directamente
con la semilla de frijol.
Distintas variedades de
semillas con gran valor
nutrimental y de precios
bajos.
Construcción de obra
publica.
En el país se cuenta con
una variedad de climas a
lo largo del territorio.
Objetivos
Mayor difusión a programas y
planes de mejoramiento
a
productos agrícolas.
Urgente
importante
U
Abrir mayores fuentes de
trabajo para profesionistas
especializados.
U
Aprovechar las investigaciones
realizadas en el campo
agrícola.
U
Realizar programas que
permita el empleo de semillas
con gran valor nutritivo.
I
Realizar inversión en
infraestructura hidráulica que
permita el empleo de agua de
lluvia.
Incentivar a productores y
campesinos al empleo de
técnicas de recuperación de
suelos.
Mayor difusión de los
programas y beneficios que
ofrece el INIFAP.
U
I
U
En todo el país se
encuentran ubicadas
oficinas del INIFAP con
el objetivo de apoyar a
los campesinos y
productores.
Factores de venta
En México el frijol es la
Creación de programas de
I
internos o externos.
segunda semilla con
fomento al consumo de frijol
mayor consumo.
nacional.
Baja utilización de
Instituciones de
Asesorar a los productores en
U
variedades
investigación con
la utilización de semillas
mejoradas.
experiencia a nivel
mejoradas.
mundial.
I
Creación de programas
Dificultad para
El país cuenta con una
agrícolas para combinar
cambio de cultivo.
gran variedad de semillas
distintos tipos de semillas
de consumo humano.
Creación de programas de
U
Problemas técnicos
En los centros de
recuperación de suelos
al cambiar el uso de
investigaciones
suelo.
agropecuarias se trabaja
en la recuperación de
suelos bajos de calidad
agrícola.
Practicas
La planta del frijol es
Mejorar las técnicas de colecta
I
inadecuadas de
utilizada en su totalidad,
de semillas.
recolección de
semillas para consumo y
grano.
el resto como abono
biológico.
Tabla D. 6 Clasificación Urgente e Importante de los objetivos que presentan Debilidad y Fortaleza en el
Sistema.
119
Clasificación Urgente e Importante de los objetivos que presentan Debilidad y Fortaleza en el Sistema.
En esta etapa, con la información que se obtuvo, se definieron las amenazas y debilidades del sistema en
general, posteriormente se analizaron las oportunidades y fortalezas y se planteo a manera de objetivo
para lograrlo. Cada uno de los objetivos se marco como urgente o importante.
Una vez que se sabe que objetivos son urgentes y cuales importantes, se dividen en su correspondiente
listado. Los objetivos urgentes tienen que atenderse inmediatamente.
Objetivos Urgentes
Apoyar a la creación de nuevas tecnologías que permitan el aprovechamiento del
campo.
Establecer el precio de venta en base a las capacidades de producción.
Crear programas de apoyo económico directas a los campesinos.
Motivar a los productores a emplear semillas mejoradas.
Desarrollar programas que permitan a los productores mexicanos aprovechar la
apertura comercial.
Abrir mayores fuentes de trabajo para profesionistas especializados.
Realizar inversión en infraestructura hidráulica que permita el empleo de agua de
lluvia.
Mayor difusión de los programas y beneficios que ofrece el INIFAP.
Asesorar a los productores en la utilización de semillas mejoradas.
Creación de programas de recuperación de suelos
Aprovechar las investigaciones realizadas en el campo agrícola
Mayor difusión a programas y planes de mejoramiento a productos agrícolas.
Objetivos Importantes
Crear programas de abasto que incluyan otras variedades de semillas.
Establecer programas que permitan variabilidad de las épocas de siembra.
Analizar las condiciones geográficas donde se pueda ejercer de manera optima la
agricultura.
Empleo de control de plagas por técnicas biológicas.
Diseñar programas de mercadotecnia que muestre las ventajas al emplear otras
variedades de semillas.
Realizar programas que permita el empleo de semillas con gran valor nutritivo.
Incentivar a productores y campesinos al empleo de técnicas de recuperación de suelos.
Creación de programas de fomento al consumo de frijol nacional.
Creación de programas agrícolas para combinar distintos tipos de semillas
Mejorar las técnicas de colecta de semillas.
Tabla D. 7 Objetivos Urgentes e Importantes en el Entorno del Sistema de producción de frijol.
Para los objetivos importantes hay que realizar un plan de trabajo, para lo cual, además de conocer el
área o sector involucrado del objetivo, se le debe asignar una prioridad para así saber cuales objetivos
deben atenderse primero.
120
Escala de Prioridades:
Importancia
Muy alta
Media
Baja
Escala
15
10
5
Objetivos Importantes
Crear programas de abasto que incluyan
otras variedades de semillas.
Establecer programas
que permitan
variabilidad de las épocas de siembra.
Analizar
las condiciones geográficas
donde se pueda ejercer de manera optima
la agricultura.
Empleo de control de plagas por técnicas
biológicas.
Diseñar programas de mercadotecnia que
muestre las ventajas al emplear otras
variedades de semillas.
Realizar programas que permita el empleo
de semillas con gran valor nutritivo.
Incentivar a productores y campesinos al
empleo de técnicas de recuperación de
suelos.
Creación de programas de fomento al
consumo de frijol nacional.
Creación de programas agrícolas para
combinar distintos tipos de semillas
Mejorar las técnicas de colecta de
semillas.
Prioridad (%)
5
10
10
10
15
Área
Institución gubernamental
Productores, Centros de
Investigación.
Institución gubernamental
Productores, Centros de
investigación
Medios de comunicación,
Instituciones Agropecuarias.
5
Institución gubernamental
10
Centro de Investigación,
Productores.
15
Instituciones Agropecuarias,
institución gubernamental
Centro de Investigación,
Productores
Productores
10
10
Tabla D. 8Ponderación de los objetivos importantes en el Entorno del Sistema de producción de frijol.
93.
121
94.
95.
ANEXO - E
122
96. Anexo - E
Tablas de resultados de la prueba experimental a un genotipo de semillas de frijol
(criollo). Capítulo 3
Emergencia diaria de las plántulas de semilla de frijol Criollo.
Tabla D. 9 Diseño experimental de bloques completes al azar.
VELOCIDAD DE EMERGENCIA
SURCO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
GENOTIPO
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
TRATAMIENTO
T2
T0
T1
T0
T1
T0
T2
T0
T0
T0
T1
T1
T2
T0
T2
T0
LOTE
2R2
C2
1R1
C1
1R2
C2
2R1
C1
C1
C2
1R2
1R1
2R2
C1
2R1
C2
Duración del experimento en días
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
18
18
19
17
20
18
19
18
20
18
20
17
21
20
20
23
7
22
18
20
20
23
22
20
18
22
22
23
23
22
23
22
23
8
23
19
21
22
23
22
21
20
24
22
24
25
23
23
22
23
9
23
20
21
22
23
23
21
20
24
22
24
25
23
23
21
23
10
23
20
21
22
23
23
21
20
24
22
25
25
24
23
21
24
11
23
20
21
22
23
23
21
20
23
22
25
25
24
25
22
24
12
24
23
21
22
23
23
21
22
25
23
25
25
24
23
22
24
13
24
20
21
22
23
23
21
22
25
23
25
25
24
23
22
24
14
24
20
21
23
23
23
21
22
25
23
22
25
24
23
22
23
15
24
20
21
23
23
23
21
22
25
23
25
25
24
23
22
24
Tabla D. 10 Velocidad de emergencia de las plántulas durante la evolución del experimento.
Tabla D. 11 Identificación de las semillas bajo tratamiento y semillas para control
123
CRECIMIENTO PROMEDIO
SURCO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
GENOTIPO
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
CRLL
TRATAMIENTO
T2
T0
T1
T0
T1
T0
T2
T0
T0
T0
T1
T1
T2
T0
T2
T0
LOTE
Duración del experimento en días
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2R2
C2
1R1
C1
1R2
C2
2R1
C1
C1
C2
1R2
1R1
2R2
C1
2R1
C2
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
4.1
4.1
3
5
4
4
4
5
9
7
5
9
10
9
8
8
7
11
10
9
12
10
10
11
13
17
15
12
16
18
15
15
15
8
15
15
13
18
14
14
17
18
22
20
17
20
22
19
19
20
9
18
17
15
21
17
17
20
21
25
23
21
23
25
22
23
23
10
21
20
18
25
20
20
23
24
29
26
23
25
29
25
27
26
11
26
24
21
30
25
24
27
29
34
31
27
29
33
28
31
31
12
30
27
23
34
30
27
31
32
38
35
31
34
37
33
35
36
13
34
31
26
40
33
29
35
37
43
36
36
39
41
37
39
40
14
42
37
30
47
41
37
42
43
50
47
43
44
47
42
46
47
15
46
40
35
52
45
40
48
47
59
55
49
51
56
48
50
54
Tabla D. 12 Crecimiento promedio diario de las plántulas de semilla de frijol Criollo.
PESO SECO
SURCO
TRATAMIENTO
LOTE
PESO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
T2
T0
T1
T0
T1
T0
T2
T0
T0
T0
T1
T1
T2
T0
T2
T0
2R2
C2
1R1
C1
1R2
C2
2R1
C1
C1
C2
1R2
1R1
2R2
C1
2R1
C2
5.6345
4.0684
2.9015
5.9487
5.2407
4.8294
5.027
5.0122
5.6694
5.6509
5.2859
6.1897
5.6416
4.787
5.4089
5.6072
Tabla D. 13 Peso seco de las plántulas
124
97.
ANEXO - F
125
98.
99. Anexo - F
Tablas de resultados de la prueba experimental en cuatro genotipos de semillas de frijol de las
variedades siguientes; Negro 8025, Bayo INIFAP , Bayo Mex y Flor de Durazno. Capítulo 4
VELOCIDAD DE EMERGENCIA
SURCO
GENOTIPO
1
2
3
M4
M4
M4
4
M4
5
M2
6
M2
7
M2
8
M2
9
M4
10
M4
11
M4
12
M4
13
M2
15
M2
16
M2
17
M2
18
M1
19
M1
20
M1
21
M1
22
M1
22
M1
23
M1
24
25
26
27
28
M1
M3
M3
M3
M3
29
M1
30
M1
31
M1
32
33
34
35
36
M1
M3
M3
M3
M3
37
M1
38
M1
39
M1
TRATAMIENTO
t4
t4
t4
t4
t4
t4
t4
t4
t1
t1
t1
t1
t0
t0
t0
t0
t4
t4
t4
t4
t2
t2
t2
t2
t1
t1
t1
t1
t1
t1
t1
t1
t4
t4
t4
t4
t0
t0
t0
LOTE
Duración del experimento en días
77
78
79
1
0
0
0
2
0
0
0
3
0
0
0
4
0
0
0
5
0
0
0
6
4
0
0
7
4
3
0
8
6
3
0
9 10 11 12 13
7 13 20 22 25
5 5 18 22 23
0 3 16 25 22
14
25
25
25
15
25
25
25
80
0
0
0
0
0
0
0
4
37
0
0
0
0
0
0
0
0
4
4 12 15 23 21
21
0
0 17 22 24 25
38
0
0
0
0
0
0
0
25
0
1
1 10 12 22 25
39
0
0
0
0
0
0
25
0
0
0
0 23 23 24 25
40
0
0
0
0
0
25
0
0
0
0
0 18 21 21 24
65
0
0
0
0
24
0
0
0
0
0
0 23 24 25 25
66
0
0
0
25
0
0
0
0
0
0
0 23 23 25 25
67
0
0
25
0
0
0
0
0
0
0
0 23 24 25 25
68
0
25
0
0
0
0
0
0
0
0
0 17 17 14 13
21
11
0
0
0
0
5
8
8 14 19 22 23 23 24 24
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8
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0
6
7
13 17 22 22 24 24 25 25
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24
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0
5
5
8 14 17 23 24 24 25 25
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17
18
19
20
9
10
11
12
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3
3
5
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6
9
11 15 18 18 17 17 16 16
16
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4
4
7
9 10 13 13 14 14
14
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7
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25
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5
8
12 12 15 15 17 17 17 17
17
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6
7
9 11 15 19 19 19 18 18
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7
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25
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25
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1 22 24 25 25 25
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8 18 20 20 20 20
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25
24
25
25
25
25
24
25
25
25
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0
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0
16 19 23 23 20 20 20 20 20
20
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1
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11
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0
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0
3
10 16 20 20 18 18 18 18 18
18
45
46
47
48
5
6
7
8
57
58
59
60
1
2
3
9
18
15
15
3
2
20
19
23
24
19
20
20
24
24
24
21
22
25
25
25
0 5 23 25 25
9 14 19 19 24
0 6 22 25 25
0 7 18 25 25
7 10 19 24 24
Tabla E. 1 Velocidad de Emergencia
126
VELOCIDAD DE EMERGENCIA
SURCO
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
GENOTIPO
M1
M2
M2
M2
M2
M4
M4
M4
M4
M3
M3
M3
M3
M2
M2
M2
M2
M4
M4
M4
M4
M3
M3
M3
M3
M3
M3
M3
M3
69
M1
70
M1
71
M1
72
73
74
75
76
77
78
79
80
M1
M4
M4
M4
M4
M2
M2
M2
M2
TRATAMIENTO
t0
t1
t1
t1
t1
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
LOTE
4
25
26
27
28
61
62
63
64
41
42
43
44
29
30
31
32
69
70
71
72
49
50
51
52
53
54
55
56
13
14
15
16
73
74
75
76
33
34
35
36
Duración del experimento en días
1
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6
11
0
6
9
4
18
9
4
0
0
7
3
1
1
1
1
2
1
6
7
5
19
20
21
20
17
19
20
22
7
16
19
9
11
18
18
9
4
8
15
12
12
8
8
10
8
12
18
10
10
10
20
20
24
23
19
23
20
23
14
15
21
12
15
24
20
13
11
11
18
23
25
25
25
25
25
23
25
24
24
25
25
25
25
25
25
24
25
25
15
15
21
12
15
24
20
13
11
11
18
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25
25
25
25
25
23
25
24
24
25
25
25
25
25
25
24
25
25
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22
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19
22
23
23
24
19
17
20
19
23
24
23
24
25
25
25
25
25
20
24
23
23
24
23
20
23
20
8
16
19
9
11
19
19
12
9
15
20
20
15
17
17
19
9
15
23
17
10
16
20
24
24
25
20
24
21
23
21
24
23
24
25
23
21
23
21
9
15
20
11
14
20
20
15
11
15
21
22
19
20
23
24
9
22
23
18
17
17
24
25
25
25
21
24
24
24
21
24
23
24
25
25
24
25
25
10
15
21
11
14
24
20
15
13
10
21
22
21
24
24
25
17
24
24
24
23
24
25
25
25
25
24
24
25
24
23
24
23
24
25
25
25
25
25
11
15
21
11
15
24
20
14
13
10
20
22
21
24
25
25
24
24
25
24
24
24
25
25
25
25
25
24
25
25
23
24
23
24
25
25
25
25
25
12
15
21
12
15
24
20
14
13
10
18
23
24
25
25
25
24
24
25
24
24
25
25
25
25
25
25
24
25
25
23
24
23
24
25
25
25
25
25
13
15
21
12
15
24
20
13
11
11
18
23
25
25
25
25
25
23
25
24
24
25
25
25
25
25
25
24
25
25
23
24
23
24
25
25
25
25
25
23
24
23
24
25
25
25
25
25
Tabla E. 2 Velocidad de Emergencia
127
Tabla E. 3 Distribución de los lotes de semillas tratados en las siete cajas.
PESO INICIAL DE LA BIOMASAS
GENOTIPO 1
M1T0 =69.8
M1T1 =83.5
M1T2 =86.6
GENOTIPO 2
M2T0 =287.35
M2T1 =190.3
M2T2 =251.3
M1T3 =113.5
M2T3 =303.5
M1T4 =92.2
M2T4 =225.35
GENOTIPO 3
M3T0 =202.55
M3T1 =247
M3T2 =271.2
M3T3 =251.4
M3T4 =232.1
GENOTIPO 4
M4T0 =93.2
M4T1 =130.9
M4T2 =154.4
M4T3 =161.57
M4T4 =166.4
Tabla E. 4 Peso de la Biomasa distribuida por Genotipo y Tratamiento
GENOTIPO 1
M1T0 =6.7
M1T1 =8.55
M1T2 =8.78
M1T3 =9.01
M1T4 =8.02
PESO SECO DE LA BIOMASA
GENOTIPO 2
GENOTIPO 3
M2T0 =22.83
M3T0 =19.25
M2T1 =16.83
M3T1 =21.54
M3T2 =20.52
M2T2 =20.37
M2T3 =22.90
M3T3 =20.31
M2T4 =19.62
M3T4 =22.45
GENOTIPO 4
M4T0 =8.61
M4T1 =13.31
M4T2 =16.3
M4T3 =13.88
M4T4 =15.16
Tabla E. 5 Peso de la Biomasa después de someterse al proceso de secado
128
ALTURA PROMEDIO AL FINAL DEL EXPERIMENTO
SURCO
GENOTIPO
TRATAMIENTO
LOTE
1
2
3
M4
M4
M4
77
78
79
31.72
31.92
33.52
4
M4
80
30.2857
5
M2
37
28.6
6
M2
38
28.4
7
M2
8
M2
t4
t4
t4
t4
t4
t4
t4
t4
t1
t1
t1
t1
t0
t0
t0
t0
t4
t4
t4
t4
t2
t2
t2
t2
t1
t1
t1
t1
t1
t1
t1
t1
t4
t4
t4
t4
t0
t0
t0
9
M4
10
M4
11
M4
12
M4
13
M2
15
M2
16
M2
17
M2
18
M1
19
M1
20
M1
21
M1
22
M1
22
M1
23
M1
24
25
26
27
28
M1
M3
M3
M3
M3
29
M1
30
M1
31
M1
32
33
34
35
36
M1
M3
M3
M3
M3
37
M1
38
M1
39
M1
ALTURA EN cm.
39
29.96
40
27.375
65
25.08
66
25.96
67
26.36
68
21.8181
21
33.25
22
32.84
23
32.04
24
30.44
17
18
19
20
9
10
11
12
24.2352
45
46
47
48
5
6
7
8
57
58
59
60
1
2
3
25
20.0714
24
20.2352
19.7222
20.9444
21.9523
36.5454
34.76
34.16
33.96
20.64
22.7
23.619
27.96
27.7083
33.64
32.12
33.44
21.2
23.6363
22.1666
Tabla E. 6 Altura promedio de las plántulas al final del experimento.
129
ALTURA PROMEDIO AL FINAL DEL EXPERIMENTO
SURCO
GENOTIPO
TRATAMIENTO
LOTE
40
41
42
M1
M2
M2
4
43
M2
44
M2
45
M4
46
M4
47
M4
48
M4
49
M3
50
M3
51
M3
52
M3
53
M2
54
M2
55
M2
56
M2
57
M4
58
M4
59
M4
60
M4
61
M3
62
M3
63
64
65
66
67
M3
M3
M3
M3
M3
68
M3
69
M1
70
M1
t0
t1
t1
t1
t1
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
t3
71
M1
72
73
74
75
M1
M4
M4
M4
76
M4
77
M2
78
M2
79
80
M2
M2
ALTURA EN cm.
25
26
21.4
30.4285
27.0833
27
27.3333
28
29.666
61
26.05
62
23.923
63
22.6363
64
22.8181
41
42.6666
42
30.8695
43
30.16
44
32.6
29
31.04
30
28.6
31
27.52
32
29.8695
69
25.48
70
28.4583
71
30.5416
72
28.6
49
37.6
50
41.52
51
52
53
54
55
41.6
40.8
42.2
42.5833
36.04
56
38.68
13
14
15
16
32.4
30
30.3636
73
74
75
27.2173
36.875
37.3043
36.2916
76
40.2
33
38.12
34
36.24
35
36
38.76
38.52
Tabla E. 7 Altura promedio de las plántulas al final del experimento.
130
131