CINÉTICA EN TRES VARIEDADES DE MAIZ.

CINÉTICA EN TRES VARIEDADES DE MAIZ

Katherine Coral R., Jhorman Llanos M., Natalia paz G., Daniela Trujillo M.

Universidad Nacional De Colombia. Facultad De Ciencias Agropecuarias. Palmira, Valle del Cauca.

INTRODUCCION

La cinética es una ciencia que estudia el movimiento de un cuerpo en condiciones de espacio y tiempo, sin considerar las causas que lo producen. A su vez esta disciplina tiene en cuenta varios elementos como el punto de referencia, posición de un objeto, trayectoria, rapidez, tiempo y velocidad. En este proyecto se busca incluir una rama de la física en el campo agronómico, incorporando de una forma versátil el concepto de cinética en el cultivo de maíz, analizando de este modo los fenómenos naturales que modifican la estructura de esta planta.

Al realizar el proyecto se puede demostrar que la física está incluida en los ámbitos más simples de la vida cotidiana. En este caso en particular, en el desarrollo de tres variedades de maíz. A través de los datos recopilados durante el experimento se tiene como objetivo establecer relaciones de velocidad y tiempo, tomando en cuenta puntos de referencia para identificar que variedad es más eficiente que otra en términos agronómicos, estableciendo una relación lógica con la cinética.

Hemos decidido desarrollar nuestro proyecto con relación a este cereal, ya que la demanda del mismo va en aumento en el mundo, pues es una de las principales fuentes de alimento tanto para humanos como para animales. La producción de este grano en Colombia para 2010 era de 948.000 toneladas, lo que indica que el rendimiento va en incremento con el tiempo, en el 2013, según el ministerio de agricultura, se obtuvo 1.560.000 toneladas tanto en maíz blanco como amarillo, lo que redujo las importaciones del cereal. En cuanto al área sembrada, también ha tenido un acrecentamiento, pasando de 198.000 hectáreas en 2010 a 300.000 hectáreas en 2013.

En Colombia se siembra maíz blanco y amarillo, el primero está destinado al consumo humano, mientras que el maíz amarillo se utiliza para el consumo animal.

Colombia se ubica en los primeros cien países productores del cereal, ocupando la casilla 47 en el 2011; este ranquin lo encabezan Estados Unidos, China, Brasil y Argentina respectivamente.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN: El experimento a realizar que tiene lugar en el municipio de Palmira, departamento del Valle del Cauca, busca analizar las características físicas en plantas de maíz en las variedades nativa, transgénica y certificada tipo 305 al terminar su normal desarrollo. ¿Cuál de estas variedades al terminar el experimento tendrá una mayor longitud en sus plantas y en qué intervalo de tiempo?

OBJETIVOS:

General

• Analizar la velocidad de crecimiento en tres variedades de maíz (nativa, transgénica y certificada tipo 305).

Específicos

• Comparar la longitud en plantas de maíz de distintas variedades al finalizar su normal desarrollo.
• Plantear modelos matemáticos que permitan la comparación de la cinética de crecimiento en las tres variedades de maiz.

MARCO TEORICO

El maíz es uno de los cultivos más diversificados en el mundo, utilizado para la contribución de la seguridad alimentaria, permitiendo el desarrollo tecnológico mediante diversas prácticas. De esta forma, se introducen variedades genéticas mejoradas en donde se logra establecer una relación de crecimiento vs. tiempo, identificando mediante experimentos, cual variedad presenta un índice de progresión superior al compararlas unas con otras, teniendo como punto de referencia la semilla tradicional.

Al establecer el análisis de crecimiento de una planta de maíz es necesario tener en cuenta el proceso fotosintético, que está determinado por el desempeño en un período de tiempo. Para establecer esta relación de crecimiento en el maíz es significativo realizar una comparación entre una semilla tradicional, certificada y una transgénica, analizando la longitud y el tiempo.

Las semillas tradicionales son desarrolladas desde hace miles de años, a través de la domesticación de las plantas silvestres, donde las plantas producen semillas que son utilizadas para la resiembra, por el contrario, de la semilla certificada y transgénica que han tenido un proceso de selección previo donde esta última ha sido modificada genéticamente obteniendo resistencia a diversos parámetros físicos, ocasionando un crecimiento exponencial.

En los cultivos de maíz el modelo de crecimiento en altura es poco prolongado en un comienzo, seguido de un incremento notable, finalmente, un período donde la planta crece paulatinamente, identificando características de una curva sigmoidea, este tipo de curvas generalmente tienen tres fases:

• Período temprano donde el crecimiento es lento, y se define como una fase logarítmica o exponencial.
• Etapa central que corresponde a un crecimiento rápido con una progresión que está delimitada por longitud, volumen y peso de la planta, será una fase lineal.
• por último, el ciclo final es una etapa de senescencia donde el crecimiento es desacelerado, en este intervalo la depreciación final de la curva nos indica que termina el ciclo vegetativo.

Las curvas de crecimiento que se obtienen experimentalmente en el maíz se pueden representar mediante modelos matemáticos que permiten la realización de comparaciones entre las variedades, estableciendo condiciones empíricas que puedan afectar el crecimiento.

El aumento de la curva sigmoidea está dado por el aumento en gramos (dw) durante un período de tiempo (dt), calculando una tasa de crecimiento que está dada por la siguiente fórmula:

[pic 1]

w: peso seco

t: tiempo

Por otro lado se puede plantear una ecuación de crecimiento que estaría dada por:

[pic 2]

W1: es el peso alcanzado por la planta al final del período de tiempo t

W0: el peso seco al principio de ese período o peso inicial.

r: tasa de incremento o interés.

e: coeficiente exponencial.

Despejando r de la expresión:

...