Metodología Sistémica en el estudio de los efectos ......ii 1. Resumen El cultivo del frijol en nuestro país tiene profundas raíces milenarias, pese a los grandes esfuerzos sigue

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 E S I S Q U E P A R A O B T E N E R E L G R A D O D E M A E S T R O EN C I E N C I A S EN INGENIERÍA DE SISTEMAS P R E S E N T A: ING. ENGELBERT EDUARDO

LINARES GONZÁLEZ

Director de Tesis Dra. Claudia Hernández Aguilar

NOVIEMBRE 2008

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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 Clases de Sistemas.................................................................................................................................................. 41 Figura 2. 2 Mapa mental que muestra las interrelaciones existentes entorno a la producción de frijol en México................. 43 Figura 2. 3 Estados sucesivos de la germinación epigea de una semilla de Phaseolus, vulgares............................................. 48 Figura 2. 4 Elementos principales que conforman la semilla de frijol. ..................................................................................... 49 Figura 2. 5 Espectro electromagnético. ..................................................................................................................................... 50 Figura 2. 6 Flujo eléctrico de una carga puntual en una superficie cerrada. ............................................................................. 52 Figura 2. 7 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

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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

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5. Índice de Tablas Tabla 0. 1 Marco Metodológico para el Desarrollo del Proyecto de Tesis. .............................................................................. xv Tabla 1. 1 Taxonomía del frijol................................................................................................................................................. 28 Tabla 1. 2 Principales países productores de frijol en el mundo. .............................................................................................. 30 Tabla 1. 3 Costo de producción de frijol en dos regiones productoras en el estado de Zacatecas. ........................................... 35 Tabla 1. 4 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 Velocidad de Emergencia ...................................................................................................................................... 126 Tabla E. 2 Velocidad de Emergencia ...................................................................................................................................... 127 Tabla E. 3 Distribución de los lotes de semillas tratados en las siete cajas............................................................................. 128 Tabla E. 4 Peso de la Biomasa distribuida por Genotipo y Tratamiento................................................................................. 128 Tabla E. 5 Peso de la Biomasa después de someterse al proceso de secado ........................................................................... 128

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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

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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

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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.

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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

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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).

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ACTIVIDAD ¿Qué hacer?

TECNICA ¿Cómo hacer?

HERRAMIENTA ¿Con que hacer?

META ¿Qué obtener?

-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 a 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.

-Procesador de palabras. -Consulta en Internet. -Realización de entrevistas. -Revisión de notas periodísticas.

-Objetivo general y objetivos particulares. -Justificación del trabajo de tesis.

. Desarrollar el diseño experimental y aplicar el tratamiento a las semillas . Establecimiento de Los experimentos.

-Aplicación del método científico. -Revisión de diseños experimentales.

-Búsqueda de los elementos necesarios para la realización de los experimentos. -Revisión bibliografica especializada en el diseño de experimentos.

-Metodologías a emplear para los ensayos experimentales. -Métodos biofísicos a emplear

-Aplicación de la metodología sistémica propuesta. Analizar diferentes metodologías alternas.

-Observación diaria del experimento -Consulta en artículos científicos de pruebas similares realizadas anteriormente.

-Desarrollo de la fuente irradiadora de campo magnético. -Selección de los genotipos a emplear -Seguimiento diario de la evolución experimental.

-Base de datos con información suficiente para analizar estadísticamente.

Valoración de objetivos, planteamiento de futuros trabajos, conclusiones del trabajo de tesis.

Análisis de los resultados obtenidos, conclusiones del los resultados obtenidos

Procesador de palabras Word. Identificar variables no consideradas que permitan mejorar la producción de semillas.

Redacción del documento de tesis

-Técnicas de redacción. -Edición de documentos, diseño de diagramas.

Procesador de palabras Word, gráficos Corel Draw.

Documento de Tesis.

Presentación del examen de grado.

-Técnicas de presentación. -Técnicas de redacción y ortografía.

Diapositivas Power Point. Obtención del grado de maestría en Ciencias.

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.

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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.

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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.

Figura 0. 1 Metodología Sistémica para la realización del trabajo de investigación.

Metodología para llevar a cabo el proyecto de Tesis

3.-Elaboración del marco conceptual y del marco metodológico. Extracción de información referente al tema de investigación. Planteamiento del problema, Justificación, Objetivos.

1.- Concepción de la idea del trabajo de Tesis Fuentes de ideas: Artículos, revistas, televisión, radio

2.- Definición de la Metodología a utilizar en el proyecto de tesis

Consulta bibliografica, revisión de artículos Búsqueda de información en Internet

4.-Fundamentas de la investigación Conocimiento de las distintas áreas del conocimiento que se pueden emplear para llevar a cabo el trabajo de investigación

5.- Formular Hipótesis 6.- Establecimiento

de Experimentos para probar

8.- Comprobación de la Hipótesis.

7.- Realización de los experimentos

9.-Recopilación y análisis de los resultados.

10.- Conclusiones

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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.

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Capítulo 1

MARCO CONCEPTUAL

Y MARCO

CONTEXTUAL

FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACIÓN

CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE APLICADO A CUATRO GENOTIPOS

DE SEMILLA DE FRIJOL

CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE APLICADO A UN GENOTIPOS DE

SEMILLA DE FRIJOL

DISCUSIÓN GENERAL, CONCLUSIONES Y TRABAJOS

FUTUROS

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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:

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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.

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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.

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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:

Figura 1. 2 Marco contextual del objeto de estudio, muestra una visión holistica partiendo de lo global a lo particular.

MÉXICO

DIVERSOS PROBLEMAS POR ATENDER

ALIMENTACIÓN

FRIJOL MAÍZ TRIGO

PLANETA TIERRA

AMÉRICA

SOCIALES

POLÍTICOS

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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:

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ORDEN LEUMINOSAS FAMILIA PEPILIONACEAE TRIBU PHASEOLOIDEAE SUBTRIBU PHASEOLINAE GÉNERO PHASEOLUS ESPECIE 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.

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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:

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2001 2002 2003 2004 2005Argentina 262.99 278.1 215.55 151.28 169.26Brazil 2,453.42 3,064.23 3,302.04 2,967.01 3,021.64Canada 289.2 406.8 344.3 213.6 318.9China 1,805.53 2,058.37 2,079.80 1,758.49 1,610.50India 3,296.20 2,728.40 3,611.50 3,174.70 2,660.00Mexico 1,062.97 1,549.09 1,414.90 1,163.40 1,200.00Myanmar 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

Fuente: FAOSTAT, 2007

miles de Ton

United States of America

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:

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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:

PAIS, 2,005

China, 799,684.86

Myanmar, 306,246.00United States of

America, 294,132.00

Canada, 273,834.00

Argentina, 198,966.00

United Kingdom, 69,077.37

OTROS, 545,816.34

Figura 1. 6 Principales países exportadores de frijol (toneladas). Fuente: FAO 2007.

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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 .

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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.

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Product

Comerciante

Tiendas de

Acaparador

Acaparadores

Comisionista

Centrales de abasto DF,

Empacadores y enlatadoras

Importación de Hospitales Hoteles, DIF, Restauran

Cadenas de

Consumidor

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.

Product

DIF, ISSSTE, IMSS, EJERCITO,

Comerciante

Tiendas de

Bodegas de

Cribado y aquintala

Proceso de Empacadores

y

Hospitales hoteles, DIF,

Cadenas de

Consumidor

Embotelladores

Exportación Enlatadora

y comida tipo

Subastas, mercado

Centrales de abasto DF, Guadalajara,

Acaparador local

Cadenas deSupermerca

Importación

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.

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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.

Sombrerete Prod. Tipo 1

Sombrerete Prod. Tipo 2

Maquinaria propia

Maquinaria rentada

Labor S. Barbara/ Cañitas

Col. Guanajuato Abrego

Inversión total 3,203.78 3,957.27 2,957.22 4,344.73 2,742.26 3,243.63 2,289.75 4,850.73Ingreso por Procampo 963.00 963.00 963.00 963.00 963.00 963.00 963.00 963.00Inversión menos PROCAMPO 2,240.78 2,994.27 1,994.22 3,381.73 1,779.26 2,280.63 1,326.75 3,887.73Rendimiento Kg/ha. 800 800 1000 1000 1000 1500 500 1200Costo de Producción sin PROCAMPO 4,004.73 4,946.58 2,957.22 4,344.73 2,742.26 2,162.42 4,579.50 4,042.27Costo de Producción con PROCAMPO 2,800.98 3,742.83 1,994.22 3,381.73 1,779.26 1,520.42 2,653.50 3,239.77

Insumos y Labores

Región Sombrerete Región FresnilloCOSTO

SAGARPA

Tabla 1. 3 Costo de producción de frijol en dos regiones productoras en el estado de Zacatecas.

Fuente: SAGARPA 2007.

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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.

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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:

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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.

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Capítulo 2

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


FUTUROS

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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.

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SISTEMAS TRASCENDENTES Más allá del conocimiento

SISTEMAS NATURALES Origen: Universo y del proceso

de evolución.

SISTEMAS FÍSICOS DISEÑADOS Origen: Hombre y un propósito.

SISTEMAS DE ACTIVIDAD HUMANA Origen: La autoconciencia del hombre

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

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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.

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Figura 2. 2 Mapa mental que muestra las interrelaciones existentes entorno a la producción de frijol en México.

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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].

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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.

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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”.

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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.

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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.

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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.

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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)

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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 Ampére-Maxwell. 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, que se denotan normalmente como y . El primero es el que técnicamente se denominó "campo 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.

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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 ( ) que pasa por una superficie S, cuya ecuación se la expresa en la ecuación 2:

…………………………… …. (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)

53

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)

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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)

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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.

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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].

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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.

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Capítulo 3


FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACIÓN

CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE APLICADO A CUATRO

GENOTIPOS DE SEMILLA DE FRIJOL


FUTUROS

CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE APLICADO A UN GENOTIPO DE SEMILLA DE FRIJOL

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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.

60

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.

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PLA N T EA M IEN TO G EN E R A L D E L EX PER IM EN TO

FA SE 1.- A dquisición y Selección de la m uestra.

FA SE 2.- H om ogenización de la m uestra.

FA SE 3.- Tratam iento de la m uestra con cam po m agnético previo a la

siem bra.

Fase 4 .- Establecim iento del

ensayo experim ental.

FA SE 5.- R egistro de datos.

C onclusiones.

A : E m pleando un genotipo y en condiciones de estrés

B : E m pleando cuatro genotipos.

FA SE 6.- A nálisis de resultados.

FA SE 7.- D iscusión

Figura 3. 1 Metodología general para realizar los ensayos experimentales.

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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 fís ico A p lica d o a u n G e n o tip o d e F rijo l (p h a seo lu s v u lg a ris ) , p a ra E v a lu a r su V ig o r In ic ia l B a jo C o n d ic io n e s d e E s tré s .

F A S E A . Id e n tif ic a c ió n y e x p o sic 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 to 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 sta s .

F A S E D . E le c c ió n d e l d ise ñ o e x p e r im e n ta l.

F A S E E . R e a liz a c ió n d e l e x p e r im e n to .

F A S E F . A n á lis is .

F A S E G . C o n c lu sio 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.

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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:

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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:

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TIEMPO DE IRRADIACIÓN

INTENSIDAD DE CAMPO

TEMPERATURA LOTES

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.

66

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.

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CAJA SURCO LOTE1 B22 control 23 A14 control 15 B16 control 27 A28 control 19 control 110 control 211 B112 A113 B214 control 115 A216 control2

I

II

III

IV

DISTRIBUCION DE LOTESPOR SURCO Y CAJA

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.

B2 control 2 A1 control 1

B1 control 2 A2 control 1

control 1 control 2 B1 A1

B2 control 1 A2 control 2CAJA 4

DISTRIBUCIÓN DE BLOQUES AL AZAR EN LA SIEMBRACAJA 1

CAJA 2

CAJA 3

Tabla 3. 4 Muestra la Distribución de Bloques al azar del experimento.

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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

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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.

70

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.

71

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 Tratamiento A Tratamiento B CONTROL

1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 2.5 3.6 4.8 5 5.93 5.86 7.015 6 12.72 12.58 14.915 7 17.07 16.95 20.285 8 20.25 20.26 23.875 9 23.03 23.33 27.54

10 27.03 27.7 32.29 11 30.68 31.55 36.86 12 34.34 35.93 40.995 13 38.57 39.54 43.67 14 40.34 43.24 46.58 15 45.47 47.98 52.3

Altura en cm.

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.

72

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.

S u r c o 1 2 3 4P lá n t u la B 2 c o n t A 1 c o n t

A l t u r a e n c m . 1 5 .2 1 6 6 1 5 .4 3 6 4 1 3 .6 5 5 9 1 7 .0 0 7N u m . P lá n t . 2 3 2 1 2 0 2 4

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 SP A R C E L A 1 , C A J A I

S u r c o 5 6 7 8P l á n t u l a B 1 c o n t A 2 c o n t

A l t u r a e n c m . 1 5 . 7 2 6 4 1 4 . 8 3 2 8 1 5 . 6 3 4 6 1 6 . 9 8 5 4N u m . P l á n t . 2 2 2 1 2 3 2 3

A L T U R A P R O M E D I O D E L A S P L Á N T U L A SP A R C E L A 2 , C A J A I I

S u r c o 9 1 0 1 1 1 2P l á n t u l a c o n t c o n t B 1 A 1


A L T U R A P R O M E D I O D E L A S P L Á N T U L A SP A R C E L A 3 , C A J A I I I

S u r c o 1 3 1 4 1 5 1 6P l á n t u l a B 2 c o n t A 2 c o n t


A L T U R A P R O M E D I O D E L A S P L Á N T U L A SP A R C E L A 4 , C A J A I V

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.

73

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

05

10152025

Trat B

2

Contro

l

Trat A

1

Contro

l

Trat B

1

Contro

l

Trat A

2

Contro

l

Contro

l

Contro

l

Trat B

1

Trat A

1

Trat B

2

Contro

l

Trat A

2

Contro

l

Tipo de plántula

Altu

ra e

n cm

.

..

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

15.5

16

16.5

17

17.5

Origen de las plántulas

Altu

ra e

n cm

.

..

.. 16.4088 16.83355 17.279812

Trat A Trat B Control

Figura 3. 15 En esta gráfica se aprecia la variación en la altura entre las plántulas con tratamiento y las plántulas control.

74

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.

B2 cont A1 cont6.0261 gr 6.4855 gr 3.1015 gr 4.4339 gr


cont cont B1 A16.0573 gr 6.6621 gr 5.7893 6.0962


CAJA III

CAJAIV

Peso de la muestra antes de someterse a la Temperatura del Horno 73°C

CAJA I

CAJA II

B2 cont A1 cont5.6345 5.9487 2.9015 4.0684

B1 cont A2 cont4.8294 5.0122 5.2407 5.027

cont cont B1 A15.6509 6.1897 5.2859 5.6694

B2 cont A2 cont5.6416 5.4089 4.787 5.6072

CAJA I

CAJA II

CAJA III

CAJAIV

Peso de la muestra despues de someterse a la Temperatura del Horno 73°C

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.

75

01234567

Peso en gr.

TRA

T B2

CO

NTR

OL

TRA

T A

1

CO

NTR

OL

TRA

T B1

CO

NTR

OL

TRA

T A

2

CO

NTR

OL

CO

NTR

OL

CO

NTR

OL

TRA

T B1

TRA

T A

1

TRA

T B2

CO

NTR

OL

TRA

T A

2

CO

NTR

OL

1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4

Parcela

PESO DE LA MASA SECA

MASA INICIALMASA FINAL

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.

76

Capítulo 4


CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE APLICADO A UN GENOTIPO DE

SEMILLA DE FRIJOL

DISCUSIÓN GENERAL, CONCLUSIONES Y

TRABAJOS FUTUROS FUNDAMENTOS DE LA

INVESTIGACIÓN

CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE

APLICADO A CUATRO

GENOTIPOS DE SEMILLA DE

FRIJOL

77

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.

78

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 D. Elección del diseño experimental.

FASE E. Realización del experimento.

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.

79

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.

80

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.

MUESTRA TIEMPOS DE EXPOSICION t0 t1 30s t2 60s t3 120s t4 240s

GEN-1: M1 1▬ 4 5 ▬ 8 9 ▬12 13▬16 17▬20 GEN-2: M2 1▬ 4 5 ▬ 8 9 ▬12 13▬16 17▬20 GEN-3: M3 1▬ 4 5 ▬ 8 9 ▬12 13▬16 17▬20 GEN-4: M4 1▬ 4 5 ▬ 8 9 ▬12 13▬16 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.

81

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.

82

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.

83

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.

84

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.

85

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.

86

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:

87

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.

88

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.

89

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:

90

VARIACIÓN EN LA ALTURA DE LAS PLÁNTULAS BAJO LOS DISTINTOS TIEMPOS DE IRRADIACIÓN

05

1015202530354045

M1T4M1T

3M1T

2M1T

1M1T

0M2T

4M2T

3M2T

2M2T

1M2T

0M3T

4M3T

3M3T

2M3T

1M3T

0M4T

4M4T

3M4T

2M4T

1M4T

0

Altura en cm.

Tipo

de

mue

stra

.

.

.

.

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

M4 23.8568 24.7952 28.2699 37.6677 31.8614

M3 34.074 34.8563 40.38 39.8758 31.727

M2 32.1425 28.6279 29.1599 37.91 28.5837

M1 22.1007 23.7297 20.7135 29.9952 23.3266

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

91

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

020406080

100120

TO T1 T2 T3 T4

Tipo de Muestra

Varia

nza Muestra M4

Muestra M3Muestra M2Muestra M1

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:

VARIACIÓN DE LA BIOMASA ENTRE LOS DISTINTOS GENOTIPOS DE ACUERDO AL TRATAMIENTO

050

100150200250300350

M1T4M1T

3M1T

2M1T

1M1T

0M2T

4M2T

3M2T

2M2T

1M2T

0M3T

4M3T

3M3T

2M3T

1M3T

0M4T

4M4T

3M4T

2M4T

1M4T

0

Tipo de muestra

Peso

en

gr.

.

.

.

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.

92

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:

93

VARIACIÓN DE LA BIOMASA EN LOS TIEMPOS T0 Y T3

050

100150200250300350

M1T3 M1T0 M2T3 M2T0 M3T3 M3T0 M4T3 M4T0

Tipo de plántula

Peso

en

gr.

.

.

.

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:

0500

100015002000250030003500400045005000

T0 T1 T2 T3 T4

Muestra M4Muestra M3Muestra M2Muestra M1

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.

94

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:

VARIACIÓN DE LA MASA SECA EN CADA GENOTIPO.

05

101520253035

M1T4

M1T3

M1T2

M1T1

M1T0

M2T4

M2T3

M2T2

M2T1

M2T0

M3T4

M3T3

M3T2

M3T1

M3T0

M4T4

M4T3

M4T2

M4T1

M4T0

Muestra

Peso

en

gr.

.

.

.

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.

95

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

0

5

10

15

20

25

T0 T1 T2 T3 T4

Tipo de tratamiento

Peso

en

gr. Muestra M1


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.

96

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

0

5

10

15

20

25

30

35

T0 T1 T2 T3 T4

Tipo de plantulas según el tratamiento

Peso

en

gr. Muestra M1


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.

97

Capítulo 5

DISCUSIÓN GENERAL, CONCLUSIONES DEL PROYECTO DE

TESIS Y TRABAJOS FUTUROS

98

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.

99

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.

100

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 pre-germinativos 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.

101

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.

102

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.

103

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104

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25. 26. 27. 28. 29.

30. 31. 32. 33. 34. 35. 36.

ANEXO - A

108

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.

109

38. 39. 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.

ANEXO- B

110

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. Negro 8025 (Origen: INIFAP EDO. MEX. 2007). M2. Bayo INIFAP (Origen: INIFAP EDO. MEX. 2007). M3. Bayo Mex. (Origen: INIFAP EDO. MEX. 2007). M4. 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.

111

66.

67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82.

83. 84. 85. 86. 87.

ANEXO - C

112

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.

113

89.

90. 91.

ANEXO - D

114

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”

Menos Mas Amenaza Oportunidad

Reducción al presupuesto en programas de apoyo a los productores. Mejoras tecnológicas.

Aumento en la demanda de productos procesados.

Mayor colaboración entre en estado y los productores.

Problemas económico social que se agudizan al perder el precio del producto.

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. Recurrir a controles de plagas biológicos.

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.

EN

TORN

O

Incapacidad de abastecimiento a la población consumidora.

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.

115

Debilidad Fortaleza

Pocos recursos tecnológicos. 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.

Factores de venta de mercado externo como interno.

En México el frijol es la segunda semilla con mayor consumo.

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.

SI

STEM

A

Practicas inadecuadas de recolección de grano.

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.

116

Menos Mas Objetivos Amenaza Oportunidad

Reducción al presupuesto a programas de apoyo a los productores. Mejoras tecnológicas.

Apoyar a la creación de nuevas tecnologías que permitan el aprovechamiento del campo.

Aumento en la demanda de productos procesados. Mayor colaboración entre el estado

y los productores.

Crear programas de abasto que incluyan otras variedades de semillas.



Establecer el precio de venta en base a las capacidades de producción.


Sistema de riego por goteo. 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.

Control de plagas. La republica Mexicana cuenta con gran bio diversidad.

Empleo de control de plagas por técnicas biológicas.



Desarrollar programas que permitan a los productores mexicanos aprovechar la apertura comercial.

ENTO

RNO



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.

117

Debilidad Fortaleza Objetivos

Pocos recursos tecnológicos. Grandes extensiones destinadas al

cultivo.

Mayor difusión a programas y planes de

mejoramiento a productos agrícolas.

Salarios bajos, no competitivos. Aumento de profesionistas con experiencia en cultivo de semillas.

Abrir mayores fuentes de trabajo para profesionistas especializados.

Falta de capacitación por parte de los productores.

Incremento en el número de investigaciones que se relacionan

directamente con la semilla de frijol.

Tener un mejor aprovechamiento a las

investigaciones realizadas en el campo

agrícola. Precio del grano fluctuante a favor de productores extranjeros.

Distintas variedades de semillas con gran valor nutrimental y de precios bajos.

Realizar programas que permita el empleo de semillas con gran valor nutritivo.

Diferencias hídricas en zonas de siembra.

Construcción de obra publica. Realizar inversión en infraestructura hidráulica que permita el empleo de agua de lluvia.

Carencia de programas de recuperación de suelos.

En el país se cuenta con una variedad de climas a lo largo del territorio.

Incentivar a productores y campesinos al empleo de técnicas de recuperación de suelos.

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.

Mayor difusión de los programas y beneficios que ofrece el INIFAP.

Factores de venta internos o externos. En México el frijol es la segunda semilla con mayor consumo.

Creación de programas de fomento al consumo de frijol nacional.

Baja utilización de variedades mejoradas.

Instituciones de investigación con experiencia a nivel mundial.

Asesorar a los productores en la utilización de semillas mejoradas.

Dificultad para cambio de cultivo. El país cuenta con una gran variedad de semillas de consumo humano.

Creación de programas agrícolas para combinar distintos tipos de semillas

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.

Creación de programas de recuperación de suelos

SIST

EMA

Practicas inadecuadas de recolección de grano.

La planta del frijol es utilizada en su totalidad, semillas para consumo y el resto como abono biológico.

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.

118

Menos Mas Objetivos Amenaza Oportunidad

Urgente Importante

Reducción al presupuesto a programas de apoyo a los productores.

Mejoras tecnológicas.

Apoyar a la creación de nuevas tecnologías que permitan el aprovechamiento del campo.

U

Aumento en la demanda de productos procesados.

Mayor colaboración entre el estado y los productores.

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



Crear programas de apoyo económico directas a los campesinos.

U




I



Motivar a los productores a emplear semillas mejoradas.

U

Control de plagas. La republica Mexicana cuenta con gran bio diversidad.


I



Desarrollar programas que permitan a los productores mexicanos aprovechar la apertura comercial.

U

ENTO

RNO




I

Tabla D. 5 Clasificación Urgente e Importante de los objetivos que presentan Amenaza y Oportunidad en

el Entorno.

119

Debilidad Fortaleza Objetivos Urgente

importante

Pocos recursos tecnológicos.

Grandes extensiones destinadas al cultivo.

Mayor difusión a programas y planes de mejoramiento a productos agrícolas.

U

Salarios bajos, no competitivos.

Aumento de profesionistas con

experiencia en cultivo de semillas.

Abrir mayores fuentes de trabajo para profesionistas

especializados.

U

Falta de capacitación por parte de los

productores.

Incremento en el número de investigaciones que se relacionan directamente con la semilla de frijol.

Aprovechar las investigaciones realizadas en el campo

agrícola.

U

Precio del grano fluctuante a favor de

productores extranjeros.

Distintas variedades de semillas con gran valor nutrimental y de precios

bajos.

Realizar programas que permita el empleo de semillas

con gran valor nutritivo.

I

Diferencias hídricas en zonas de siembra.

Construcción de obra publica.

Realizar inversión en infraestructura hidráulica que permita el empleo de agua de

lluvia.

U

Carencia de programas de

recuperación de suelos.

En el país se cuenta con una variedad de climas a

lo largo del territorio.

Incentivar a productores y campesinos al empleo de

técnicas de recuperación de suelos.

I

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.

Mayor difusión de los programas y beneficios que

ofrece el INIFAP.

U

Factores de venta internos o externos.

En México el frijol es la segunda semilla con

mayor consumo.

Creación de programas de fomento al consumo de frijol

nacional.

I

Baja utilización de variedades mejoradas.

Instituciones de investigación con

experiencia a nivel mundial.

Asesorar a los productores en la utilización de semillas

mejoradas.

U

Dificultad para cambio de cultivo.

El país cuenta con una gran variedad de semillas

de consumo humano.


I

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.

Creación de programas de recuperación de suelos

U

SIST

EMA

Practicas inadecuadas de recolección de

grano.

La planta del frijol es utilizada en su totalidad, semillas para consumo y

el resto como abono biológico.


I

Tabla D. 6 Clasificación Urgente e Importante de los objetivos que presentan Debilidad y Fortaleza en el Sistema.

120

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.

121

Escala de Prioridades: Importancia Escala

Muy alta 15 Media 10 Baja 5

Objetivos Importantes Prioridad (%) Área Crear programas de abasto que incluyan otras variedades de semillas.

5 Institución gubernamental

Establecer programas que permitan variabilidad de las épocas de siembra.

10 Productores, Centros de Investigación.




10 Productores, Centros de investigación


15 Medios de comunicación, Instituciones Agropecuarias.

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.

10 Centro de Investigación, Productores.

Creación de programas de fomento al consumo de frijol nacional.

15 Instituciones Agropecuarias, institución gubernamental


10 Centro de Investigación, Productores


10 Productores

Tabla D. 8Ponderación de los objetivos importantes en el Entorno del Sistema de producción de frijol.

93.

122

94. 95.

ANEXO - E

123

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.

SURCO GENOTIPO TRATAMIENTO LOTE1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 CRLL T2 2R2 0 0 0 0 0 18 22 23 23 23 23 24 24 24 242 CRLL T0 C2 0 0 0 0 0 18 18 19 20 20 20 23 20 20 203 CRLL T1 1R1 0 0 0 0 0 19 20 21 21 21 21 21 21 21 214 CRLL T0 C1 0 0 0 0 0 17 20 22 22 22 22 22 22 23 235 CRLL T1 1R2 0 0 0 0 0 20 23 23 23 23 23 23 23 23 236 CRLL T0 C2 0 0 0 0 0 18 22 22 23 23 23 23 23 23 237 CRLL T2 2R1 0 0 0 0 0 19 20 21 21 21 21 21 21 21 218 CRLL T0 C1 0 0 0 0 0 18 18 20 20 20 20 22 22 22 229 CRLL T0 C1 0 0 0 0 0 20 22 24 24 24 23 25 25 25 25

10 CRLL T0 C2 0 0 0 0 0 18 22 22 22 22 22 23 23 23 2311 CRLL T1 1R2 0 0 0 0 0 20 23 24 24 25 25 25 25 22 2512 CRLL T1 1R1 0 0 0 0 0 17 23 25 25 25 25 25 25 25 2513 CRLL T2 2R2 0 0 0 0 0 21 22 23 23 24 24 24 24 24 2414 CRLL T0 C1 0 0 0 0 0 20 23 23 23 23 25 23 23 23 2315 CRLL T2 2R1 0 0 0 0 0 20 22 22 21 21 22 22 22 22 2216 CRLL T0 C2 0 0 0 0 0 23 23 23 23 24 24 24 24 23 24

VELOCIDAD DE EMERGENCIADuración del experimento en días

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

124


1 CRLL T2 2R2 0 0 0 0 0 4.1 11 15 18 21 26 30 34 42 462 CRLL T0 C2 0 0 0 0 0 4.1 10 15 17 20 24 27 31 37 403 CRLL T1 1R1 0 0 0 0 0 3 9 13 15 18 21 23 26 30 354 CRLL T0 C1 0 0 0 0 0 5 12 18 21 25 30 34 40 47 525 CRLL T1 1R2 0 0 0 0 0 4 10 14 17 20 25 30 33 41 456 CRLL T0 C2 0 0 0 0 0 4 10 14 17 20 24 27 29 37 407 CRLL T2 2R1 0 0 0 0 0 4 11 17 20 23 27 31 35 42 488 CRLL T0 C1 0 0 0 0 0 5 13 18 21 24 29 32 37 43 479 CRLL T0 C1 0 0 0 0 0 9 17 22 25 29 34 38 43 50 5910 CRLL T0 C2 0 0 0 0 0 7 15 20 23 26 31 35 36 47 5511 CRLL T1 1R2 0 0 0 0 0 5 12 17 21 23 27 31 36 43 4912 CRLL T1 1R1 0 0 0 0 0 9 16 20 23 25 29 34 39 44 5113 CRLL T2 2R2 0 0 0 0 0 10 18 22 25 29 33 37 41 47 5614 CRLL T0 C1 0 0 0 0 0 9 15 19 22 25 28 33 37 42 4815 CRLL T2 2R1 0 0 0 0 0 8 15 19 23 27 31 35 39 46 5016 CRLL T0 C2 0 0 0 0 0 8 15 20 23 26 31 36 40 47 54

CRECIMIENTO PROMEDIODuración del experimento en días

Tabla D. 12 Crecimiento promedio diario de las plántulas de semilla de frijol Criollo.

SURCO TRATAMIENTO LOTE PESO

1 T2 2R2 5.63452 T0 C2 4.06843 T1 1R1 2.90154 T0 C1 5.94875 T1 1R2 5.24076 T0 C2 4.82947 T2 2R1 5.0278 T0 C1 5.01229 T0 C1 5.6694

10 T0 C2 5.650911 T1 1R2 5.285912 T1 1R1 6.189713 T2 2R2 5.641614 T0 C1 4.78715 T2 2R1 5.408916 T0 C2 5.6072

PESO SECO

Tabla D. 13 Peso seco de las plántulas

125

97.

ANEXO - F

126

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


1 M4 t4 77 0 0 0 0 0 4 4 6 7 13 20 22 25 25 252 M4 t4 78 0 0 0 0 0 0 3 3 5 5 18 22 23 25 253 M4 t4 79 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 16 25 22 25 254 M4 t4 80 0 0 0 0 0 0 0 4 4 4 12 15 23 21 215 M2 t4 37 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 22 24 25 256 M2 t4 38 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 10 12 22 25 257 M2 t4 39 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 23 24 25 258 M2 t4 40 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 21 21 24 249 M4 t1 65 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 24 25 25 25

10 M4 t1 66 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 23 25 25 2511 M4 t1 67 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 24 25 25 2512 M4 t1 68 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 17 14 13 1113 M2 t0 21 0 0 0 0 5 8 8 14 19 22 23 23 24 24 2415 M2 t0 22 0 0 0 0 8 11 15 17 18 18 23 24 25 25 2516 M2 t0 23 0 0 0 0 6 7 13 17 22 22 24 24 25 25 2517 M2 t0 24 0 0 0 0 5 5 8 14 17 23 24 24 25 25 2518 M1 t4 17 0 0 0 0 3 3 5 8 13 15 15 16 17 17 1719 M1 t4 18 0 0 0 0 6 9 11 15 18 18 17 17 16 16 1620 M1 t4 19 0 0 0 0 4 4 7 9 9 10 13 13 14 14 1421 M1 t4 20 0 0 0 0 7 11 11 15 20 23 24 25 25 25 2522 M1 t2 9 0 0 0 0 5 8 12 12 15 15 17 17 17 17 1722 M1 t2 10 0 0 0 0 6 7 9 11 15 19 19 19 18 18 1823 M1 t2 11 0 0 0 0 7 10 14 14 18 19 19 19 18 18 1824 M1 t2 12 0 0 0 0 4 7 7 11 15 18 20 20 21 21 2125 M3 t1 45 0 0 0 0 6 9 12 15 17 15 19 20 22 22 2226 M3 t1 46 0 0 0 0 8 9 11 16 18 15 23 24 25 25 2527 M3 t1 47 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 24 24 25 25 2528 M3 t1 48 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 19 24 25 25 2529 M1 t1 5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 22 24 25 25 25 2530 M1 t1 6 0 0 0 0 0 2 5 8 8 18 20 20 20 20 2031 M1 t1 7 0 0 0 0 0 0 0 0 15 18 21 21 21 21 2132 M1 t1 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 23 25 25 25 2533 M3 t4 57 0 0 0 0 0 0 0 0 9 14 19 19 24 24 2434 M3 t4 58 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 22 25 25 25 2535 M3 t4 59 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 18 25 25 25 2536 M3 t4 60 0 0 0 0 0 0 0 5 7 10 19 24 24 25 2537 M1 t0 1 0 0 0 0 0 16 19 23 23 20 20 20 20 20 2038 M1 t0 2 0 0 0 0 1 10 15 15 14 14 13 12 11 11 1139 M1 t0 3 0 0 0 0 3 10 16 20 20 18 18 18 18 18 18


Tabla E. 1 Velocidad de Emergencia

127


40 M1 t0 4 0 0 0 0 9 11 16 16 15 15 15 15 15 15 1541 M2 t1 25 0 0 0 0 0 0 19 19 20 21 21 21 21 21 2142 M2 t1 26 0 0 0 0 5 6 9 9 11 11 11 12 12 12 1243 M2 t1 27 0 0 0 0 0 9 11 11 14 14 15 15 15 15 1544 M2 t1 28 0 0 0 0 2 4 18 19 20 24 24 24 24 24 2445 M4 t0 61 0 0 0 0 0 18 18 19 20 20 20 20 20 20 2046 M4 t0 62 0 0 0 0 0 9 9 12 15 15 14 14 13 13 1347 M4 t0 63 0 0 0 0 2 4 4 9 11 13 13 13 11 11 1148 M4 t0 64 0 0 0 0 0 0 8 15 15 10 10 10 11 11 1149 M3 t0 41 0 0 0 0 0 0 15 20 21 21 20 18 18 18 1850 M3 t0 42 0 0 0 0 0 7 12 20 22 22 22 23 23 23 2351 M3 t0 43 0 0 0 0 0 3 12 15 19 21 21 24 25 25 2552 M3 t0 44 0 0 0 0 0 1 8 17 20 24 24 25 25 25 2553 M2 t2 29 0 0 0 0 0 1 8 17 23 24 25 25 25 25 2554 M2 t2 30 0 0 0 0 0 1 10 19 24 25 25 25 25 25 2555 M2 t2 31 0 0 0 0 0 1 8 9 9 17 24 24 25 25 2556 M2 t2 32 0 0 0 0 0 2 12 15 22 24 24 24 23 23 2357 M4 t2 69 0 0 0 0 0 1 18 23 23 24 25 25 25 25 2558 M4 t2 70 0 0 0 0 0 6 10 17 18 24 24 24 24 24 2459 M4 t2 71 0 0 0 0 0 7 10 10 17 23 24 24 24 24 2460 M4 t2 72 0 0 0 0 0 5 10 16 17 24 24 25 25 25 2561 M3 t2 49 0 0 0 0 3 19 20 20 24 25 25 25 25 25 2562 M3 t2 50 0 0 0 0 5 20 20 24 25 25 25 25 25 25 2563 M3 t2 51 0 0 0 0 8 21 24 24 25 25 25 25 25 25 2564 M3 t2 52 0 0 0 0 0 20 23 25 25 25 25 25 25 25 2565 M3 t3 53 0 0 0 0 0 17 19 20 21 24 25 25 25 25 2566 M3 t3 54 0 0 0 0 2 19 23 24 24 24 24 24 24 24 2467 M3 t3 55 0 0 0 0 0 20 20 21 24 25 25 25 25 25 2568 M3 t3 56 0 0 0 0 0 22 23 23 24 24 25 25 25 25 2569 M1 t3 13 0 0 0 0 3 21 24 24 25 25 25 25 25 25 2570 M1 t3 14 0 0 0 0 0 22 23 24 24 25 25 25 25 25 2571 M1 t3 15 0 0 0 0 3 20 20 24 24 23 23 22 22 22 2272 M1 t3 16 0 0 0 0 0 19 20 21 21 23 23 23 23 23 2373 M4 t3 73 0 0 0 0 0 22 24 24 24 24 24 24 24 24 2474 M4 t3 74 0 0 0 0 0 23 23 23 23 23 23 23 23 23 2375 M4 t3 75 0 0 0 0 0 23 23 24 24 24 24 24 24 24 2476 M4 t3 76 0 0 0 0 0 24 24 25 25 25 25 25 25 25 2577 M2 t3 33 0 0 0 0 0 19 23 23 25 25 25 25 25 25 2578 M2 t3 34 0 0 0 0 0 17 20 21 24 25 25 25 25 25 2579 M2 t3 35 0 0 0 0 0 20 23 23 25 25 25 25 25 25 2580 M2 t3 36 0 0 0 0 0 19 20 21 25 25 25 25 25 25 25


Tabla E. 2 Velocidad de Emergencia

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Tabla E. 3 Distribución de los lotes de semillas tratados en las siete cajas.

GENOTIPO 1 GENOTIPO 2 GENOTIPO 3 GENOTIPO 4M1T0 =69.8 M2T0 =287.35 M3T0 =202.55 M4T0 =93.2M1T1 =83.5 M2T1 =190.3 M3T1 =247 M4T1 =130.9M1T2 =86.6 M2T2 =251.3 M3T2 =271.2 M4T2 =154.4M1T3 =113.5 M2T3 =303.5 M3T3 =251.4 M4T3 =161.57M1T4 =92.2 M2T4 =225.35 M3T4 =232.1 M4T4 =166.4

PESO INICIAL DE LA BIOMASAS

Tabla E. 4 Peso de la Biomasa distribuida por Genotipo y Tratamiento

GENOTIPO 1 GENOTIPO 2 GENOTIPO 3 GENOTIPO 4M1T0 =6.7 M2T0 =22.83 M3T0 =19.25 M4T0 =8.61M1T1 =8.55 M2T1 =16.83 M3T1 =21.54 M4T1 =13.31M1T2 =8.78 M2T2 =20.37 M3T2 =20.52 M4T2 =16.3M1T3 =9.01 M2T3 =22.90 M3T3 =20.31 M4T3 =13.88M1T4 =8.02 M2T4 =19.62 M3T4 =22.45 M4T4 =15.16

PESO SECO DE LA BIOMASA

Tabla E. 5 Peso de la Biomasa después de someterse al proceso de secado

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ALTURA PROMEDIO AL FINAL DEL EXPERIMENTOSURCO GENOTIPO TRATAMIENTO LOTE ALTURA EN cm.

1 M4 t4 77 31.722 M4 t4 78 31.923 M4 t4 79 33.524 M4 t4 80 30.28575 M2 t4 37 28.66 M2 t4 38 28.47 M2 t4 39 29.968 M2 t4 40 27.3759 M4 t1 65 25.08

10 M4 t1 66 25.9611 M4 t1 67 26.3612 M4 t1 68 21.818113 M2 t0 21 33.2515 M2 t0 22 32.8416 M2 t0 23 32.0417 M2 t0 24 30.4418 M1 t4 17 24.235219 M1 t4 18 2520 M1 t4 19 20.071421 M1 t4 20 2422 M1 t2 9 20.235222 M1 t2 10 19.722223 M1 t2 11 20.944424 M1 t2 12 21.952325 M3 t1 45 36.545426 M3 t1 46 34.7627 M3 t1 47 34.1628 M3 t1 48 33.9629 M1 t1 5 20.6430 M1 t1 6 22.731 M1 t1 7 23.61932 M1 t1 8 27.9633 M3 t4 57 27.708334 M3 t4 58 33.6435 M3 t4 59 32.1236 M3 t4 60 33.4437 M1 t0 1 21.238 M1 t0 2 23.636339 M1 t0 3 22.1666

Tabla E. 6 Altura promedio de las plántulas al final del experimento.

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ALTURA PROMEDIO AL FINAL DEL EXPERIMENTOSURCO GENOTIPO TRATAMIENTO LOTE ALTURA EN cm.

40 M1 t0 4 21.441 M2 t1 25 30.428542 M2 t1 26 27.083343 M2 t1 27 27.333344 M2 t1 28 29.66645 M4 t0 61 26.0546 M4 t0 62 23.92347 M4 t0 63 22.636348 M4 t0 64 22.818149 M3 t0 41 42.666650 M3 t0 42 30.869551 M3 t0 43 30.1652 M3 t0 44 32.653 M2 t2 29 31.0454 M2 t2 30 28.655 M2 t2 31 27.5256 M2 t2 32 29.869557 M4 t2 69 25.4858 M4 t2 70 28.458359 M4 t2 71 30.541660 M4 t2 72 28.661 M3 t2 49 37.662 M3 t2 50 41.5263 M3 t2 51 41.664 M3 t2 52 40.865 M3 t3 53 42.266 M3 t3 54 42.583367 M3 t3 55 36.0468 M3 t3 56 38.6869 M1 t3 13 32.470 M1 t3 14 3071 M1 t3 15 30.363672 M1 t3 16 27.217373 M4 t3 73 36.87574 M4 t3 74 37.304375 M4 t3 75 36.291676 M4 t3 76 40.277 M2 t3 33 38.1278 M2 t3 34 36.2479 M2 t3 35 38.7680 M2 t3 36 38.52

Tabla E. 7 Altura promedio de las plántulas al final del experimento.

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Metodología Sistémica en el estudio de los efectos ......ii 1. Resumen El cultivo del frijol en nuestro país tiene profundas raíces milenarias, pese a los grandes esfuerzos sigue