Laboratorio Asistido por Ordenador

Transcripción

1 Laboratorio Asistido por Ordenador Relación entre temperatura y transpiración, en vegetales. César LOPEZ NOZAL, 2009.

2 Relación entre temperatura y transpiración, en vegetales. Definición: Los vegetales mediante el proceso de transpiración pierden agua a través de los estomas de las hojas. Es a través de las raíces como recuperan el agua perdido. En este proceso el agua absorbida por las raíces (savia bruta) se moviliza hasta las hojas por los vasos conductores de raíces, tallo y hojas. Uno de los factores que intervienen en este proceso es la temperatura ambiente. El experimento que vamos a diseñar y poner en práctica tratará de poner de manifiesto la relación entre ambas. Descripción: La pérdida de agua por transpiración puede suponer una pérdida de peso para la planta, que se recuperará con el agua de riego. Trataremos de ponerlo en evidencia mediante la medida del peso de las plantas, así como de las temperaturas. Materiales necesarios: Dinamómetro (PASCO) Sensores de temperatura (PASCO) Ordenador y soft: DataStudio (PASCO). Foto 1: Dinamómetro Foto 3: Ordenador y Soft: DataStudio Foto 2: Sensor de temperatura Prácticas L.A.O. Relación entre temperatura y transpiración, en vegetales. César LOPEZ NOZAL, Pág.- 2/7

3 Metodología: Colgamos la maceta del Dinamómetro y colocamos dos termómetros: T. exterior, está expuesto, sin protección a la acción de los rayos solares, y T. interior, queda protegido por las plantas, de forma que siempre está en la sombra. Foto 4: La maceta cuelga del Dinamómetro Foto 5: Termómetro exterior: expuesto al sol Foto 6: Termómetro interior: a la sombra Regamos mediante una jeringa de 50cc, con riegos de 100 o 150cc. Las plantas reciben directamente la luz del sol durante algunas horas del día. Foto 7: Riego mediante jeringa Foto 8: Plantas expuestas a la luz solar directa Mantenemos el experimento durante 8 días, durante los cuales se toman datos de peso, temperatura-sol y temperatura-sombra, cada 10 minutos. A lo largo de ese tiempo se han aportado 600cc de agua, de forma que el peso inicial y final es el mismo. Prácticas L.A.O. Relación entre temperatura y transpiración, en vegetales. César LOPEZ NOZAL, Pág.- 3/7

4 Resultados: En la pantalla de resultados podemos observar: La temperatura-sol es normalmente superior a la temperatura- sombra, incluso por la noche. Solamente tras una fuerte insolación puede sobrepasar ésta a aquella y durante un breve período de tiempo. El sensor de fuerza (expresado en Newtons) nos da valores negativos, pues mide la tensión debida al peso que cuelga. Se puede apreciar los 5 momentos en que se aporta agua a la maceta (3 veces 100 cc y 2 veces 150 cc). Los 2 primeros días el cielo permanece cubierto. No hay insolación directa. La temperatura-sol no sube excesivamente. Los días restantes permanecen soleados. La temperatura-sol sube notablemente. Salvo el 5º día que se nubla a partir de las 13:00. Durante los días soleados, sólo se recibe la luz solar directa durante las horas de la mañana: de 9:00 a 14:00 aproximadamente. Alrededor de las 13:00 se produce un fuerte descenso transitorio de la temperatura-sol. Durante los días soleados, se produce un incremento de peso (- 0,1 N) cuando se alcanzan los 27º C de temperatura-sol. Prácticas L.A.O. Relación entre temperatura y transpiración, en vegetales. César LOPEZ NOZAL, Pág.- 4/7

5 Análisis y valoración de los resultados: Se ha transformado la gráfica de forma que aparecen las horas en el eje X y el peso en Kg. 35 2,3 30 2,2 25 2, TempSOL ( C ) TempSOMBRA ( C ) 1,9 Kg 10 1,8 5 1,7 0 1,6 08:20:00 13:20:00 18:20:00 23:20:00 04:20:00 09:20:00 14:20:00 19:20:00 00:20:00 05:20:00 10:20:00 15:20:00 20:20:00 01:20:00 06:20:00 11:20:00 16:20:00 21:20:00 02:20:00 07:20:00 12:20:00 17:20:00 22:20:00 03:20:00 08:20:00 13:20:00 18:20:00 23:20:00 04:20:00 09:20:00 14:20:00 19:20:00 00:20:00 05:20:00 10:20:00 15:20:00 20:20:00 Se comprueba que el descenso brusco de la temperatura-sol se produce en el momento en que se proyecta la sombra de un árbol cercano sobre la maceta. Foto 9: Alineación: Sol - árbol - travesaño - plantas Foto 10: Alineación: Sol - árbol - travesaño - plantas Prácticas L.A.O. Relación entre temperatura y transpiración, en vegetales. César LOPEZ NOZAL, Pág.- 5/7

6 Se comprueba que el ligero aumento de peso (10 gr.) al alcanzarse la temperatura-sol de 27ºC es un artefacto motivado por el calentamiento (dilatación) del sensor. Para ello hemos realizado un experimento con un peso inerte, en el que se aprecia el mismo artefacto. La resolución del dinamómetro, es precisamente ese valor: 0,1 N 10 gramos. Si observamos el detalle de la gráfica correspondiente al 4º día podemos ver que la pérdida de agua por transpiración se acelera cuando crece la curva de temperatura. Podríamos decir que la velocidad de transpiración es mayor a mayor temperatura TempSOL ( C ) TempSOMBRA ( C ) Kg 1,97 1,92 1,87 1,82 1,77 1,72 20:30:00 21:10:00 21:50:00 22:30:00 23:10:00 23:50:00 00:30:00 01:10:00 01:50:00 02:30:00 03:10:00 03:50:00 04:30:00 05:10:00 05:50:00 06:30:00 07:10:00 07:50:00 08:30:00 09:10:00 09:50:00 10:30:00 11:10:00 11:50:00 12:30:00 13:10:00 13:50:00 14:30:00 15:10:00 15:50:00 16:30:00 17:10:00 17:50:00 18:30:00 19:10:00 19:50:00 Prácticas L.A.O. Relación entre temperatura y transpiración, en vegetales. César LOPEZ NOZAL, Pág.- 6/7

7 En la siguiente tabla podemos ver la cantidad de agua perdida cada día, así como las temperaturas medias de cada día. Calculamos el índice de correlación entre las temperaturas medias y el agua perdida, obteniendo valores altos: 0,87 y 0,88 respectivamente. Dias Riego ml Transp ml Temperaturas medias 0 TempSOL TempSOMBRA ,98 19,25 16, ,82 20,45 17, ,59 22,24 19, ,63 24,02 20, ,59 22,48 19, ,78 22,88 19, ,63 23,74 20, ,98 23,58 20,5 Total ,87 0,88 Los menores valores de las Temperatura-sombra con respecto a las Temperaturas-sol reflejan no solo el efecto de sombra de las plantas, sino el calor que se pierde en el propio proceso de evapotranspiración. Pues incluso en los días en los que no hay sol directo se mantiene la diferencia. Solamente en los días de fuerte insolación se produce, al final de la mañana, la superación de las Temperatura-sombra con respecto a las Temperatura-sol. El hecho de que el sensor-sombra esté pinchado en el suelo húmedo de la maceta, mientras que el sensor-sol está en el aire, puede explicar este fenómeno, si pensamos que la inercia térmica del agua es mucho mayor que la del aire. La persistencia de la transpiración restablece pronto las condiciones habituales. Conclusiones: Existe una relación positiva entre incremento de la temperatura y aumento de la transpiración. La transpiración existe siempre, dentro del rango de temperaturas manejado (17,3 33,4 ºC). La evapotranspiración provoca una disminución de la temperatura, a nivel del suelo. Prácticas L.A.O. Relación entre temperatura y transpiración, en vegetales. César LOPEZ NOZAL, Pág.- 7/7