fotoperiodo
Universidad Nacional Autónoma de Chota . PRÁCTICA 2. CÁLCULO DE FOTOPERIODO PARA LATITUDES ENTRE LOS TRÓPICOS DE CÁNCER
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Universidad Nacional Autónoma de Chota . PRÁCTICA 2. CÁLCULO DE FOTOPERIODO PARA LATITUDES ENTRE LOS TRÓPICOS DE CÁNCER Y CAPRICORNIO. 1. INTRODUCCIÓN E período es la iluminación solar comprendido desde la salida hasta la puesta del sol. También se le conoce como duración del día solar o duración máxima del día (SENAMHI, 2003). El fotoperiodo es importante en distintos campos; entre ellos el forestal; según Campbell et al. (2001) las plantas reconocen las estaciones midiendo los fotoperiodos; la floración, la germinación de la semilla y el inicio y final de la dormancia, son ejemplos del desarrollo de la planta que se presentan por lo general en momentos específicos del año, el fotoperiodo es el estímulo ambiental que usan las plantas con mayor frecuencia para detectar la época del año en que se encuentran. Vargas (2001) afirma que la respuesta al fotoperiodo varía de una especie a otra. Los cambios son detectados por el fitocromo de la planta. El objetivo de esta práctica es determinar la variación del fotoperiodo en el trópico de capricornio y cáncer para el sexto dia de cada mes. 2. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA A) FOTOPERIODO Según Varejão (2006) es el tiempo transcurrido entre el nacimiento y la puesta de sol en cualquier momento y lugar. La duración del día o fotoperiodo depende de dos magnitudes, la latitud de un lugar y la declinación del sol, este es el ángulo de incidencia de los rayos solares sobre el plano ecuatorial de la tierra, su variación a lo largo del año es + 23°27´ en el solsticio de junio a -23°27´en el solsticio de diciembre (SALA, 2005). Según Varejão (2006) a causa de la rotación de la tierra, la luz del sol ilumina la mitad de la superficie de este planeta, dando lugar a la alternancia del día y la noche. Según lo discutido en clase, en virtud de la simetría de la trayectoria del sol con relación al medio día, el fotoperiodo es igual al doble ángulo horario en la hora de nacer del sol (hn), esto es; N = 2 hn; y para determinar el fotoperiodo se usó la ecuación: N = [2/15] arcos (-tg Φ tg δ) Dónde: Φ - latitud, δ -declinación del sol. B) LATITUD Según Varejão (2006) la latitud una coordenada terrestre; la latitud geocéntrica de cualquier punto, saldrá a la superficie de la Tierra, es el menor ángulo entre el plano ecuatorial y el radio de la esfera que contiene el punto de que se trate; la latitud es positiva en el hemisferio norte y negativa en el hemisferio sur. En cambio la latitud geográfica se define como el ángulo entre el plano comprendido ecuador y perpendicular a la superficie del elipsoide de referencia internacional para el punto de que se considera. Aguilar (2004) afirma que los círculos polares se encuentran a 66°33΄ de latitud en ambos hemisferios marcan el inicio de las zonas frías por la latitud de la tierra, a partir de estos, los rayos solares solamente rozan la superficie terrestre; en los polos geográficos situados a los 90° los rayos solares inciden de forma tangencial.
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Universidad Nacional Autónoma de Chota C) DECLINACIÓN DEL SOL Según Carrascosa (2016) la declinación solar es el ángulo formado por los rayos procedentes del sol y el plano ecuatorial de la tierra. Su valor oscila entre +23,45º en el solsticio de verano (21-22 de junio) y -23,45º en el solsticio de invierno (21-22 de diciembre). Toma el valor 0 en los equinoccios de primavera (21-21 de marzo) y otoño (22-23 de septiembre). Valor de la declinación solar en los solsticios de verano e invierno. El valor de la declinación solar depende del día del año y se obtiene a partir de la siguiente ecuación: δ =23,5 cos [360 (J-172)/365] grados Donde J es el día juliano, valor numérico calculado a partir del número de días transcurridos. El autor corrobora y complementa lo dicho por el profesor, por lo tanto para calcular el fotoperiodo es necesario obtener la declinación del sol (δ) – considerando que cambien en 1 día. Donde las unidades se expresan en grados y minutos (0,1° = 6΄). Sin embargo el autor difiere con el docente en la razón trigonométrica usada en la ecuación, ya que según el docente la ecuación es: δ = 23,45sen [360(284+D)/365) grados δ = 23,45sen [6.28319 (284+D)/365) en radianes (tabla 2). Dónde: D = días del año; 1 a 365 días, considerando febrero siempre 28 días (Tabla 1). Una vez obtenido el ángulo de declinación del sol se usó la fórmula para calcular el fotoperiodo (Tabla 3). D) RESULTADOS Y DISCUSIONES Fotoperiodo en los trópicos de Cáncer y Capricornio 25.0
Horas de luz
20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 -30.0
-20.0
-10.0
0.0
10.0
20.0
30.0
Latitud ene
feb.
mar.
abr.
may.
jun.
jul.
ago.
set.
oct.
nov.
dic.
Figura 1. Análisis de la duración máxima y mínima de insolación en los trópicos de cáncer y Capricornio (6° día de cada mes). 2
Universidad Nacional Autónoma de Chota En el trópico de Capricornio en la latitud -25° S, la insolación máxima fue de 21.5 horas el 6° día del mes de noviembre encontrándose en la época de primavera. Y la insolación mínima fue de 7.6 horas el 6° día del mes de agosto encontrándose en la época de invierno. En el trópico de Cáncer, en la latitud 25° N; la insolación máxima fue de 15.8 horas en el 6° día del mes de agosto encontrándose en la época de verano. Y la insolación mínima fue de 1.9 horas el 6° día de noviembre encontrándose en otoño. Figura1?. Análisis de los datos obtenidos del 6° día en un periodo de enero a marzo mes en el trópico de cáncer y Capricornio En el periodo de enero a marzo (6° día) la mayor insolación la recibe el trópico de capricornio, con horas de luz entre 14.8 y 12.8 horas esto se debe a que en el hemisferio sur se encuentra en verano y el trópico de cáncer la insolación fue menor con horas de luz entre 8.6 y 11,6 horas de luz, sin embargo en el hemisferio norte la mayor insolación durante el invierno se produce en la latitud 2.5° N porque está más cerca de la línea ecuatorial. Además durante la época de enero se da el perihelio, según lo discutido en clase, durante la época del perihelio la tierra está más cercana al sol. Cuando ocurre el perihelio el hemisferio el polo sur apunta en dirección del sol y el hemisferio norte ocurre lo contrario, por eso este hemisferio recibe la luz solar con menor proporción. F.3. Análisis de los datos obtenidos del 6° día en un periodo de abril a junio mes en el trópico de cáncer y Capricornio En el periodo de abril a junio (6° día) la mayor insolación se presentó en el trópico de cáncer en el mes de mayo hasta el mes de abril, estando en la época de primavera, al aumentar la latitud aumenta las horas de luz, en cambio en el trópico de capricornio la insolación fue menor, al encontrarse en otoño, las horas de luz disminuyen al disminuir la latitud, es decir que tienen mayor horas de luz cuando está más cerca de la línea ecuatorial. F.4. Análisis de los datos obtenidos del 6° día en un periodo de julio a setiembre mes en el trópico de cáncer y Capricornio En el periodo de julio a setiembre (6°día) la mayor insolación se dio en el trópico de Cáncer porque este se encuentra en la época de verano, en cambio en el trópico de Capricornio, a mayor latitud disminuyen las horas de luz. Además en el mes de Julio se da el Afelio, según lo discutido en clase, en esta época el sol está más lejos de la tierra. F5. Análisis de los datos obtenidos del 6° día en un periodo de octubre a diciembre en el trópico de cáncer y Capricornio En el periodo de octubre a diciembre (6°día) la mayor insolación se produjo el trópico de Capricornio durante la época de primavera y menor insolación en el trópico de Cáncer, encontrándose en otoño. Pero en el mes de octubre ocurre lo contrario.
E) IMPORTANCIA DEL FOTOPERIODO D.1. Especies forestales y especies no leñosas 3
Universidad Nacional Autónoma de Chota Según Campbell et al (2001) el fotoperiodo es importante porque influye en la floración dependiendo del tipo de plantas; es decir plantas de días cortos y plantas de días largos; las plantas de días cortos florecen generalmente a finales de verano, en otoño o invierno, cuando se reducen los periodos de luz; un ejemplo de este tipo de planta lo representa el maíz, un estudio realizado por Izarra et al (2010) demostró que el progreso hacia floración se retrasa progresivamente a medida que el fotoperiodo excede de un valor mínimo, es decir la floración es demorada por fotoperiodos largos; en las plantas de días largos como la espinaca, la lechuga, el lirio, entre otros florecen a finales de la primavera o a principios de verano, cuando se alargan los periodos de luz. La espinaca, por ejemplo, florece solo cuando la luz del día dura por lo menos 14 horas (CAMPBELL et al, 2001). Ya para González (2000) menciona que a la mayor latitud se presenta un menor fotoperiodo que repercute en una menor tasa de crecimiento. Los estudios de Sánchez et. al (2003) demuestran que los carbohidratos constituyen la principal fuente de reservas de energía en latifoliadas y coníferas. Sus resultados obtenidos en el estudio en Eucalyptus globulus Labill. ssp. globulus indicaron que la reducción del fotoperiodo por 7 días disminuyó significativamente el contenido de carbohidratos solubles totales (CST), el cual aumenta a niveles similares al control, cuando se incrementa el tiempo de aplicación del tratamiento. El efecto del fotoperiodo en el CST se debe a una reducción de la capacidad fotosintética del vegetal, resultando en una menor producción de carbohidratos, lo cual lleva a su vez a una disminución en la tasa de crecimiento. Moreno (2011) afirma que los controladores biológicos son el método más efectivo para el control de plagas. En este punto entra a tallar la diapausa que es determinada por el fotoperiodo; los ácaros fitoseidos son controladores biológicos de gran importancia que, que se reproducen en épocas donde el fotoperiodo es mayor, estas especies son inducidas dejar de reproducirse al llegar el invierno, dando lugar a una diapausa reproductiva, porque durante la época de invierno los fotoperiodos cortos están asociados a bajas temperaturas. Sin estos controladores biológicos abundarían las plagas en las plantaciones o especies forestales 3. CONCLUSIONES Se logró determinar la variación del fotoperiodo en el trópico de cáncer y capricornio, del 6° día de cada mes, donde el fotoperiodo en trópico de capricornio hay mayor insolación en los meses de enero marzo y octubre diciembre, ya en el trópico de cáncer hay mayor insolación en abril a junio y julio a septiembre. El fotoperiodo es importante para la vegetación pues van a desarrollar de manera más eficaz de acuerdo en los meses que se encuentran.
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Universidad Nacional Autónoma de Chota 4. BIBLIOGRAFÍA 1. SENAMHI _ Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología. Disponible en: < http://www.senamhi.gob.pe/pdf/Atlas%20_de_Radiacion_Solar.pdf>. Acceso en: Jun.2010. 2. CAMPBELL, N. A.; MITCHEL, G.; REECE, B. Biología: Conceptos y relaciones, 3. Ed. México: Pearson Educación, 2001. 3. VARGAS, J. Dormancia en yemas de especies forestales. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, v 13, n. 2, p. 133, 2007. 4. Varejão, M. A. Meteolrología e Climatología. VERSÃO DIGITAL 2. Recife, Pernambuco. Brasil. 463p, de 2006 5. SALA, J. Curso de climatología general. Publicacions de la Universitat Jaume I, 2005. 6. AGUILAR, A. Geografía general. 2 ed. Universidad de Guadalajara: Pearson educación, 2004. 7. CARRASCOSA, M. Cálculo de la radiación solar extraterrestre en función de la latitud y la declinación solar. 2016. 8. YZARRA, W.; TREVEJO, I.; NORIEGA, V. Evaluación del efecto del clima en la producción y productividad del maíz amarillo duro en la costa central del Perú. Disponible en: < http://www.senamhi.gob.pe/pdf/estudios/Estudio_Efecto_Produccion_Productividad_ de_maiz.pdf>. Acceso en: 2010 9. González Z., M. Crecimiento e incremento en regeneración de Pinus estevezii (Mtz.) Perry y su relación con características ambientales. Tesis profesional. UAAAN. Saltillo, Coah. 98 p, 2000. 10. SANCHEZ-OLATE, M, et al. Efecto del fotoperiodo en el desarrollo de plantas de Eucalyptus globulus Labill. ssp. globulus cultivadas en vivero. Bosque (Valdivia) vol. 24, no 2, p. 23-28, 2003. 11. MORENO, I.; MANCEBÓN, V. Importancia y uso de los ácaros fitoseidos (Acari, Phytoseiidae) en el manejo agroecológico de plagas. En Manejo agroecológico de sistemas. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, p. 69-92.2011.
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Universidad Nacional Autónoma de Chota 5. ANEXOS TABLA 1. Datos acumulativos de los días del año Ene. Feb.
Mar. Abr. May.
Jun. Jul. Ago.
Set. Oct. Nov.
Dic.
1
32
60
91
121
152 182
213
244
274
305
335
2
33
61
92
122
153 183
214
245
275
306
336
3
34
62
93
123
154 184
215
246
276
307
337
4
35
63
94
124
155 185
216
247
277
308
338
5
36
64
95
125
156 186
217
248
278
309
339
6
37
65
96
126
157 187
218
249
279
310
340
7
38
66
97
127
158 188
219
250
280
311
341
8
39
67
98
128
159 189
220
251
281
312
342
9
40
68
99
129
160 190
221
252
282
313
343
10
41
69
100
130
161 191
222
253
283
314
344
11
42
70
101
131
162 192
223
254
284
315
345
12
43
71
102
132
163 193
224
255
285
316
346
13
44
72
103
133
164 194
225
256
286
317
347
14
45
73
104
134
165 195
226
257
287
318
348
15
46
74
105
135
166 196
227
258
288
319
349
16
47
75
106
136
167 197
228
259
289
320
350
17
48
76
107
137
168 198
229
260
290
321
351
18
49
77
108
138
169 199
230
261
291
322
352
19
50
78
109
139
170 200
231
262
292
323
353
20
51
79
110
140
171 201
232
263
293
324
354
21
52
80
111
141
172 202
233
264
294
325
355
22
53
81
112
142
173 203
234
265
295
326
356
23
54
82
113
143
174 204
235
266
296
327
357
24
55
83
114
144
175 205
236
267
297
328
358
25
56
84
115
145
176 206
237
268
298
329
359
26
57
85
116
146
177 207
238
269
299
330
360
27
58
86
117
147
178 208
239
270
300
331
361
28
59
87
118
148
179 209
240
271
301
332
362
29
88
119
149
180 210
241
272
302
333
363
30
89
120
150
181 211
242
273
303
334
364 6
Universidad Nacional Autónoma de Chota 90
31
151
212
243
304
365
TABLA 2. Declinación del sol en el 6° día de cada mes FÓRMULA δ= 23.45*SENO((360*(284+D))/365)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre
-22.538469 -16.111317 -6.3773175 5.98814554 16.4023861 22.646636 22.6981053 16.5458284 5.79251441 -6.1831195 -16.829648 -22.698188
TABLA 3. Duración máxima de la insolación diaria (FOTOPERIÓDO - N), en horas, en el 6°día de cada mes, y latitudes comprendidas entre los trópicos de cáncer y capricornio lat (°)
Ene. Feb.
Mar.
Abr.
May. Jun.
Jul.
Ago. Set.
Oct.
Nov. Dic.
25.0
9.6
10.2
11.4
10.6
14.7
14.4
14.8
15.8
9.8
12.0
1.9
8.6
22.5
9.8
10.4
11.4
10.8
14.3
14.1
14.4
15.3
10.0
12.0
4.0
9.0
20.0
10.0
10.5
11.4
10.9
14.0
13.8
14.1
14.8
10.2
12.0
5.3
9.3
17.5
10.3
10.7
11.5
11.0
13.7
13.5
13.7
14.4
10.4
11.9
6.4
9.7
15.0
10.5
10.8
11.5
11.1
13.4
13.2
13.4
14.0
10.6
11.9
7.3
10.0
12.5
10.7
11.0
11.5
11.2
13.1
13.0
13.1
13.6
10.8
11.9
8.1
10.3
10.0
10.9
11.1
11.6
11.3
12.8
12.7
12.8
13.2
11.0
11.8
8.9
10.6
7.5
11.1
11.3
11.6
11.4
12.5
12.5
12.5
12.8
11.2
11.8
9.6
10.9
5.0
11.3
11.4
11.6
11.5
12.2
12.2
12.3
12.4
11.4
11.8
10.3
11.1
2.5
11.5
11.6
11.7
11.6
12.0
12.0
12.0
12.1
11.5
11.7
11.0
11.4
0.0
11.7
11.7
11.7
11.7
11.7
11.7
11.7
11.7
11.7
11.7
11.7
11.7
-2.5
11.9
11.8
11.7
11.8
11.4
11.4
11.4
11.3
11.9
11.7
12.4
12.0
-5.0
12.1
12.0
11.8
11.9
11.2
11.2
11.1
11.0
12.0
11.6
13.1
12.3
-7.5
12.3
12.1
11.8
12.0
10.9
10.9
10.9
10.6
12.2
11.6
13.8
12.5 7
Universidad Nacional Autónoma de Chota -10.0
12.5
12.3
11.8
12.1
10.6
10.7
10.6
10.2
12.4
11.6
14.5
12.8
-12.5
12.7
12.4
11.9
12.2
10.3
10.4
10.3
9.8
12.6
11.5
15.3
13.1
-15.0
12.9
12.6
11.9
12.3
10.0
10.2
10.0
9.4
12.8
11.5
16.1
13.4
-17.5
13.1
12.7
11.9
12.4
9.7
9.9
9.7
9.0
13.0
11.5
17.0
13.7
-20.0
13.4
12.9
12.0
12.5
9.4
9.6
9.3
8.6
13.2
11.4
18.1
14.1
-22.5
13.6
13.0
12.0
12.6
9.1
9.3
9.0
8.1
13.4
11.4
19.4
14.4
-25.0
13.8
13.2
12.0
12.8
8.7
9.0
8.6
7.6
13.6
11.4
21.5
14.8
8