“El comportamiento de la temperatura de un elemento vegetal, por medio de termografías, en un clima cálido sub-

húmedo”

Autor: José Alberto Méndez Gómez.

Coautores: Adalid Román Vargas, Carlos Javier Esparza López, Jorge Armando Ojeda Sánchez.

Sede Regional: Ciudad Juárez.

Fecha: 19/10/2016

Introducción

- El cambio climático es resultado de las actividades del hombre.

- Procesos naturales, Erupciones volcánicas, la radiación solar, ciclo hidrológico etc.

- Estos cambios afectan de manera directa a las plantas

- Cambios en su morfología.

- Crecimiento.

- Eleve su resistencia a las condiciones ambientales.

- Agricultura cuenta con una mayor tecnología.

- Termografía

- Cruz (2015) la denomina como:

….una técnica que permite medir la temperatura de un objeto a distancia sin la necesidad de que

exista un contacto físico, su principio de funcionamiento se basa en que todos los cuerpos objeto

deben tener una temperatura superior al cero absoluto (0 °K, -273 °C); emitiendo así energía

infrarroja que se convierte en una señal eléctrica que es captada por un detector.

Antecedentes

Las ventajas de este método son:

- No es invasivo.

- No es destructivo.

- No modifica las condiciones de la planta.

- Es rápido.

- Permite conocer las condiciones de estrés hídrico de la planta.

Es importante conocer el estrés hídrico de una planta, Cruz (2015) menciona:

“Las mediciones del estrés hídrico de origen vegetal proporcionan una visión más directa del estado

de la planta que los fundamentados en las condiciones del suelo o de la atmósfera”

Estrés hídrico: Es la reducción del contenido hídrico de una planta por medio de condiciones ambientalesadversas.

Antecedentes

Estrés hídrico Ríos (2007) lo define:

Como una respuesta fisiológica de efecto directo por parte de la planta, mediante el cierre de los

estomas, presentándose cuando las condiciones ambientales son adversas y cuando existe una alta

transpiración.

Esta metodología no es nueva, 1991 Mahey, fue le primero en detectar el estrés hídrico de una planta

como un indicador clave de las necesidades.

Best y León (2013) demostraron que la termografía implementada para el estadio de las condiciones

hídricas de un viñedo, es efectiva.

• Realizando una comparación contra el método de la bomba de Scholander. Similares

• Haciendo hincapié de que aún falta detallar mas este proceso para determinar de una manera

puntual las condiciones de la planta.

Transpiración, la (Allen, Pereira, Raes, & Smith, 2006, p. 3,cap.1): Lo determinan como la vaporización de agua líquida contenida

en los tejidos de la planta y su posterior remoción hacia la atmósfera a través de los estomas.

Bomba de Scholander: Método por el cual se cuantifica el estrés hídrico de una planta por medio del potencial xilemático.

Antecedentes

Se ha demostrado que existe una relación entre el estrés hídrico y la apertura y cierra de los estomas.

Siendo estos el vinculo directo con las condiciones ambientales.

Cuando no existen las condiciones óptimas para el desarrollo de la planta, esta tiende a presentarenfermedades.

Cayón S. et al (2007)

• Demostraron que las enfermedades (palma) modifican el cierre y a apertura de los estomas.

• Hacen mención que los estomas son los principales reguladores de difusión de vapor de agua.

• Por medio de estos la planta puede tener un retraso e incluso detener su crecimiento.

Característica importante es la morfología de la hoja de una planta Olgyay 2013 menciona:

• Zonas climáticas extremas los elementos vegetales son de forma compacta. (resistir

vientos, frío, calor y sequías).

• Climas templados, adquieren formas más abiertas y de mayor tamaño.

• Cálidos húmedos sus hojas son de mayor tamaño

• Estas condiciones se asemejan a las de un invernadero (humedad, calor y lluvia)

Antecedentes

Ríos (2009) dice:

• Que las hojas con mayor área foliar transpiran más que las pequeñas, sin embargo estas últimas

transpiran más rápido.

• De acuerdo a su posición y a la postura que adoptan, las tasas de transpiración varían, en función

de la radiación recibida.

Metodología

Experimento

• Esta investigación se desarrolla durante la

Temporada Cálida Húmeda.

• La toma de las imágenes termográficas se va

a realizar en tres momentos diferentes:

mañana, medio día y tarde noche.

• Se tomaran registro de temperatura de una

superficie blanca, posteriormente de la

planta y por ultimo de una superficie negra.

• Se realizó este mismo procedimiento se

realizó de manera simultanea con una

maqueta de la planta.

• Cámara Flir i7

Instrumentos de medición:

Imagen propia

Metodología

Experimento

Calibración de instrumentos de medición.

• Se realizaron registros de temperaturas

simultáneamente y al encontrar

variaciones se modifico su emisividad.

Módulos experimentales:

• 6 jaulas con malla electro-soldada de 1m3

cada una,

• 3 módulos tendrán una especie vegetal

real

• 3 tendrán una maqueta de la especie veg.

Imágenes propias

Ubicación de los Módulos Experimentales:

• Medidas equidistantes.

• Orientación de norte – sur.

• En formación de traslape entre los módulos

• Separación de 3 mts entre cada uno.

Selección de especies Vegetales:

Las especies se eligieron de una biota diferente,

siendo estas plantas de condiciones extremas las

cuales fueron:

• Palma areca

• Nopal

• Hoja elegante

Metodología

Experimento

Imágenes propias

Metodología

Experimento

Ubicación de los instrumentos de medición:

• La ubicación de los instrumentos de medición fue a

una distancia no máxima de 30 cm de separación

del módulo.

• La distancia máxima de enfoque que permite esta

cámara es de 60 cm.

• Las cámaras fueron sujetadas a un tripie.

• Se realizaron marcas para asegurar de que fuera el

mismo lugar de registro durante todo el

experimento.

• Se inició de manera simultanea en el módulo con la

especie vegetal real y en el módulo con la maqueta. Imágenes propias

Resultados

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

Lámina blanca Palma maqueta Lámina oscura Lámina blanca Palma real Lámina oscura

Tem

per

atu

ra °

C

Palma

Mañana Medio día Tarde noche

La diferencia entre el módulo con la especie vegetal real contra la el módulo de la

especie inerte fue de 8.3 K.

Resultados Medio día.

Palma

maqueta

Palma

real

38.8°C47.1°C

Resultados

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Lámina blanca Elegante maqueta Lámina oscura Lámina blanca Elegante real Lámina oscura

Tem

per

atu

ra °

C

Elegante

Mañana Medio día Tarde noche

La diferencia entre el módulo de la especie vegetal real contra el módulo de la especie

inerte fue de 11.6 K.

Resultados Medio día.

Elegante

real

Elegante

maqueta

54.7 °C 43.1 °C

Resultados

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Lámina blanca Nopal maqueta Lámina oscura Lámina blanca Nopal real Lámina oscura

Tem

per

atu

ra °

CNopal

Mañana Medio día Tarde noche

.

La diferencia de temperatura entre el módulo de la especie vegetal real contra el

módulo de la especie inerte fue de 11.1 K.

Nopal

maqueta

Nopal

real

59.4 °C48.3 °C

Resultados

Conclusión.

• La implementación de la termografía es un instrumento útil para la el análisis de la

distribución y comparación de las temperaturas en los elementos vegetales.

• En los tres casos de estudio la etapa de la mañana y de la tarde noche presentaron

rangos con menores diferencias de temperaturas, la etapa de medio día fue la que

mayor temperatura registro.

• Los módulos que presentaron las mayores temperaturas en las tres etapas fueron los

módulos con los elementos inertes.

• Un elemento inerte no tiene la misma capacidad de disminuir la temperatura que un

elemento vegetal real.

• Las diferencias encontradas se atribuyen al proceso transpiración y evapotranspiración,

los cuales pueden ser implementados como una estrategia pasiva de climatización.