El comportamiento de la temperatura de un elemento vegetal, por medio de termografías, en un clima cálido subhúmedo

Transcripción

1 El comportamiento de la temperatura de un elemento vegetal, por medio de termografías, en un clima cálido subhúmedo Autor: José Alberto Méndez Gómez. Coautores: Adalid Román Vargas, Carlos Javier Esparza López, Jorge Armando Ojeda Sánchez. Sede Regional: Ciudad Juárez. Fecha: 19/10/2016

2 Introducción - El cambio climático es resultado de las actividades del hombre. - Procesos naturales, Erupciones volcánicas, la radiación solar, ciclo hidrológico etc. - Estos cambios afectan de manera directa a las plantas - Cambios en su morfología. - Crecimiento. - Eleve su resistencia a las condiciones ambientales. - Agricultura cuenta con una mayor tecnología. - Termografía - Cruz (2015) la denomina como:.una técnica que permite medir la temperatura de un objeto a distancia sin la necesidad de que exista un contacto físico, su principio de funcionamiento se basa en que todos los cuerpos objeto deben tener una temperatura superior al cero absoluto (0 K, -273 C); emitiendo así energía infrarroja que se convierte en una señal eléctrica que es captada por un detector.

3 Antecedentes Las ventajas de este método son: - No es invasivo. - No es destructivo. - No modifica las condiciones de la planta. - Es rápido. - Permite conocer las condiciones de estrés hídrico de la planta. Es importante conocer el estrés hídrico de una planta, Cruz (2015) menciona: Las mediciones del estrés hídrico de origen vegetal proporcionan una visión más directa del estado de la planta que los fundamentados enlas condiciones del suelo o de la atmósfera Estrés hídrico: Es la reducción del contenido hídrico de una planta por medio de condiciones ambientales adversas.

4 Antecedentes Estrés hídrico Ríos (2007) lo define: Como una respuesta fisiológica de efecto directo por parte de la planta, mediante el cierre de los estomas, presentándose cuando las condiciones ambientales son adversas y cuando existe una alta transpiración. Esta metodología no es nueva, 1991 Mahey, fue le primero en detectar el estrés hídrico de una planta como un indicador clave de las necesidades. Best y León (2013) demostraron que la termografía implementada para el estadio de las condiciones hídricas de un viñedo, es efectiva. Realizando una comparación contra el método de la bomba de Scholander. Similares Haciendo hincapié de que aún falta detallar mas este proceso para determinar de una manera puntual las condiciones de la planta. Transpiración, la (Allen, Pereira, Raes, & Smith, 2006, p. 3,cap.1): Lo determinan como la vaporización de agua líquida contenida en los tejidos de la planta y su posterior remoción hacia la atmósfera a través de los estomas. Bomba de Scholander: Método por el cual se cuantifica el estrés hídrico de una planta por medio del potencial xilemático.

5 Antecedentes Se ha demostrado que existe una relación entre el estrés hídrico y la apertura y cierra de los estomas. Siendo estos el vinculo directo con las condiciones ambientales. Cuando no existen las condiciones óptimas para el desarrollo de la planta, esta tiende a presentar enfermedades. Cayón S. et al (2007) Demostraron que las enfermedades (palma) modifican el cierre y a apertura de los estomas. Hacen mención que los estomas son los principales reguladores de difusión de vapor de agua. Por medio de estos la planta puede tener un retraso e incluso detener su crecimiento. Característica importante es la morfología de la hoja de una planta Olgyay 2013 menciona: Zonas climáticas extremas los elementos vegetales son de forma compacta. (resistir vientos, frío, calor y sequías). Climas templados, adquieren formas más abiertas y de mayor tamaño. Cálidos húmedos sus hojas son de mayor tamaño Estas condiciones se asemejan a las de un invernadero (humedad, calor y lluvia)

6 Antecedentes Ríos (2009) dice: Que las hojas con mayor área foliar transpiran más que las pequeñas, sin embargo estas últimas transpiran más rápido. De acuerdo a su posición y a la postura que adoptan, las tasas de transpiración varían, en función de la radiación recibida.

7 Metodología Experimento Instrumentos de medición: Cámara Flir i7 Esta investigación se desarrolla durante la Temporada Cálida Húmeda. La toma de las imágenes termográficas se va a realizar en tres momentos diferentes: mañana, medio día y tarde noche. Se tomaran registro de temperatura de una superficie blanca, posteriormente de la planta y por ultimo de una superficie negra. Se realizó este mismo procedimiento se realizó de manera simultanea con una maqueta de la planta. Imagen propia

8 Metodología Experimento Calibración de instrumentos de medición. Se realizaron registros de temperaturas simultáneamente y al encontrar variaciones se modifico su emisividad. Módulos experimentales: 6 jaulas con malla electro-soldada de 1m3 cada una, 3 módulos tendrán una especie vegetal real 3 tendrán una maqueta de la especie veg. Imágenes propias

9 Metodología Experimento Ubicación de los Módulos Experimentales: Medidas equidistantes. Orientación de norte sur. En formación de traslape entre los módulos Separación de 3 mts entre cada uno. Selección de especies Vegetales: Las especies se eligieron de una biota diferente, siendo estas plantas de condiciones extremas las cuales fueron: Palma areca Nopal Hoja elegante Imágenes propias

10 Metodología Experimento Ubicación de los instrumentos de medición: La ubicación de los instrumentos de medición fue a una distancia no máxima de 30 cm de separación del módulo. La distancia máxima de enfoque que permite esta cámara es de 60 cm. Las cámaras fueron sujetadas a un tripie. Se realizaron marcas para asegurar de que fuera el mismo lugar de registro durante todo el experimento. Se inició de manera simultanea en el módulo con la especie vegetal real y en el módulo con la maqueta. Imágenes propias

11 Temperatura C Resultados Palma 65,0 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 Lámina blanca Palma maqueta Lámina oscura Lámina blanca Palma real Lámina oscura Mañana Medio día Tarde noche La diferencia entre el módulo con la especie vegetal real contra la el módulo de la especie inerte fue de 8.3 K.

12 Resultados Medio día. Palma maqueta Palma real 47.1 C 38.8 C

13 Temperatura C Resultados Elegante Lámina blanca Elegante maqueta Lámina oscura Lámina blanca Elegante real Lámina oscura Mañana Medio día Tarde noche La diferencia entre el módulo de la especie vegetal real contra el módulo de la especie inerte fue de 11.6 K.

14 Resultados Medio día. Elegante maqueta Elegante real 54.7 C 43.1 C

15 Temperatura C Resultados Nopal Lámina blanca Nopal maqueta Lámina oscura Lámina blanca Nopal real Lámina oscura Mañana Medio día Tarde noche. La diferencia de temperatura entre el módulo de la especie vegetal real contra el módulo de la especie inerte fue de 11.1 K.

16 Resultados Nopal maqueta Nopal real 59.4 C 48.3 C

17 Conclusión. La implementación de la termografía es un instrumento útil para la el análisis de la distribución y comparación de las temperaturas en los elementos vegetales. En los tres casos de estudio la etapa de la mañana y de la tarde noche presentaron rangos con menores diferencias de temperaturas, la etapa de medio día fue la que mayor temperatura registro. Los módulos que presentaron las mayores temperaturas en las tres etapas fueron los módulos con los elementos inertes. Un elemento inerte no tiene la misma capacidad de disminuir la temperatura que un elemento vegetal real. Las diferencias encontradas se atribuyen al proceso transpiración y evapotranspiración, los cuales pueden ser implementados como una estrategia pasiva de climatización.