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INFLUENCIA DE LOS COLORES DEL PAPEL CELOFAN EN LAS PLANTAS

Carlos Alberto Garzón Pajoy Jhoan Ordoñez Muñoz Octubre 2016

Yaneth Liliana Ruiz

Universidad Surcolombiana Sede La Plata Huila Ingeniería Agrícola Fisiología Vegetal

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1.RESUMEN

En el presente trabajo se llevó a cabo tres tratamientos, correspondientes con tres colores de papel celofán como filtro de la luz natural (transparente, Rojo y Azul) para conocer las reacciones benéficas que tiene la planta con respecto al color de luz. En parcelas de siembra se colocaron varias semillas de cilantro por tratamiento. En el transcurso de la semana se medió aleatoriamente una planta, la altura del tallo y numero de hojas. Se analizaron los datos y se organizaron en una tabla de datos. Las plantas bajo el filtro azul mostraron mayor longitud en la altura del tallo y cantidad de hojas. Las plantas a luz natural presentaron un desarrollo foliar normal, por el contrario las colocadas con filtro rojo tuvieron un menor crecimiento en la planta.

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2.0 TABLA DE CONTENIDO

1.0 ---------------------------------------------------------resumen 2.0 ---------------------------------------------------------tabla de contenido 3.0 ---------------------------------------------------------lista de figuras 4.0 ---------------------------------------------------------introducción 5.0 ---------------------------------------------------------objetivos 6.0 ---------------------------------------------------------marco teórico 6.1---------------------------------------------------------- el efecto de la luz en las plantas 6.2----------------------------------------------------------fotosíntesis y fotomorfogenesis 6.3----------------------------------------------------------influencia del color de la luz en las plantas 7.0----------------------------------------------------------materiales 8.0----------------------------------------------------------metodología 9.0---------------------------------------------------------resultados 10----------------------------------------------------------conclusiones 11-----------------------------------------------------------referencias bibliográficas

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3.0 LISTA DE FIGURAS

1.0---------------------------------------------------- colores que perciben el ojo ser der humano 1.1 -----------------------------------------------------colores que perciben las plantas 2---------------------------------------------------------adecuamiento de las parcelas 2.1-------------------------------------------------------germinacion 2.2………………………………………………parcela con papel rojo 2.3--------------------------------------------------------parcela con papel azul 2.4--------------------------------------------------------parcela con papel transparente

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INTRODUCCION 4.0

La luz visible, una pequeña parte del espectro electromagnético, consiste en longitudes de onda que corresponde a los colores del arcoíris. Cuando la luz incide en un objeto como una hoja, se efectúa uno de tres procesos: la luz se absorbe (se capta), se refleja (rebota en el objeto) o se transmite (pasa a través de él). La luz que se absorbe puede calentar el objeto o impulsar procesos biológicos como la fotosíntesis. La luz que se refleja o se transmite no la capta el objeto y puede llegar a los ojos de un observador dándole al objeto su color. Un pigmento es cualquier sustancia que absorbe luz. El color de un pigmento es el resultado de la longitud de onda reflejada (no absorbida). La clorofila, el pigmento verde de todas las células fotosintéticas, absorbe todas las longitudes de onda de la luz visible excepto el verde. La clorofila a se encuentra en todos los organismos fotosintéticos. Los pigmentos accesorios absorben energía que la clorofila es incapaz de absorber. Los pigmentos accesorios incluyen clorofila b, xantofila (amarilla) y caroteno, anaranjado (como el beta caroteno, un precursor de la vitamina A). La clorofila a absorber las longitudes de ondas violeta, azul, anaranjado- rojizo, rojo y pocas radiaciones de las longitudes de onda intermedias (verde-amarillo-anaranjado). Los pigmentos accesorios actúan como antena, conduciendo la energía que absorben hacia el centro de reacción. Los carotenoides absorben la longitud de onda azul y un poco en el verde, estos pigmentos tienden a ser rojos, amarillos o anaranjados. La clorofila b absorbe en el azul, y en el rojo y anaranjado del espectro (con longitudes de ondas largas y baja energía). La parte media del espectro compuesta por longitudes de onda amarilla y verde es reflejada, así que el ojo humano la percibe como verde. La luz juega un rol crítico en el crecimiento y desarrollo de la planta ya que su calidad, cantidad y dirección son percibidas por foto sensores que regulan el desarrollo de la planta el crecimiento de la planta puede ser afectada por diversos factores .Cada color de la luz tiene varias ventajas para el crecimiento de las plantas. A pesar de que un poco de luz verde es absorbido, es ineficaz en la promoción del crecimiento de las plantas. La luz azul y roja es más beneficiosa para el crecimiento de plantas, pero cada uno es útil para una parte diferente de la planta. La luz azul promueve el crecimiento de la planta, incluyendo el crecimiento de las hojas. Por esta razón, las luces fluorescentes artificiales que son azules con tonos son muy populares para los jardineros que están tratando de promover un crecimiento exuberante. Cuando se agrega la luz roja a la luz azul, se mejora la capacidad de la planta en flor. Una cantidad excesiva de rojo y naranja a la luz tiende a ser demasiado caliente, pero una cuidadosa mezcla de luz roja y azul puede ser útil para las plantas. 5.0 OBJETIVOS

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Objetivo general Examinar la influencia del tipo de luz en el desarrollo del cilantro y comparar su crecimiento.

Objetivos específicos Analizar la reacción de la planta con respecto al color de la luz Utilizar el papel celofán como un filtro de luz para generar el color requerido Optimizar el rendimiento de la planta Hacer una comparación de rendimiento de las parcelas con fin de concluir el color de luz más apropiado para el crecimiento y desarrollo del cilantro

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6.0 MARCO TEORICO

EL EFECTO DE LA LUZ EN LAS PLANTAS 6.1

Así como los humanos necesitamos una dieta balanceada, las plantas necesitan luz de amplio espectro para una buena salud y óptimo crecimiento. La calidad de la luz, es tan importante como la cantidad. Las plantas son sensibles a porciones de espectro similares a los humanos. Esta porción del espectro luminoso es conocido como Radiación Activa Fotosintética (PAR por sus siglas en inglés) esta porción ocurre entre los 400 a los 700 nanómetros en longitud de onda. Cabe señalar que la respuesta de las plantas en esta región, es muy diferente a la de los humanos.

El ojo humano tiene una sensibilidad “pico” en la región verde-amarilla, alrededor de los 550 nanómetros. Esto es el amarillo óptico, color usado para señalamientos de precaución, por ejemplo. Colores abundantes en los seres humanos

Figura 1.0 Las plantas, por otro lado, responden más efectivamente a la luz roja y azul, el pico está en el color rojo alrededor de los 630 nanómetros, Las siguientes graficas muestran la curva de respuesta del ojo humano y plantas, nótese la gran diferencia en los contornos de la gráficas.

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Colores percibidos por las plantas

Figura 1.1 De la misma manera que la grasa provee calorías eficientemente al cuerpo humano, el color rojo provee el mejor alimento para las plantas. Sin embargo, una iluminación de solo luz roja o naranja es insuficiente para el crecimiento vegetativo, el cual requiere de tonos azules. Otros colores del espectro son necesarios para la producción de complejos procesos en las plantas. La correcta proporción del espectro varía de especie en especie. Sin embargo, la cantidad de luz necesaria para el crecimiento de las plantas puede ser medida, asumiendo que todas las otras necesidades del espectro está correctamente disponibles. La luz para plantas, sin embargo, no debe ser medida con los mismos estándares que la luz para seres humanos. Conceptos básicos de medición para plantas y humanos vendrán a continuación.

6.2. Fotosíntesis y Foto morfogénesis.

Las plantas que reciben insuficientes niveles de luz producen hojas más pequeñas y largas (respecto a su anchura) y tienen un peso inferior generalmente. Por otro lado, plantas que reciben mucha luz, pueden producir puntos extra de crecimiento, clorosis o emblanquecimiento de las hojas por la destrucción de la clorofila y enseñar otros síntomas de tensión excesivo. Las plantas también se dañan por radiación de calor excesivo (infrarrojo) o extrema radiación UV (Ultravioleta). Sin embargo, dentro del rango aceptable, las plantas responden muy bien a sus respectivos rangos de crecimiento siendo proporcional a los niveles de irradiación. La cantidad relativa de eficacia es una medida de cuantificación de eficacia Vs longitud de onda, es llamada la curva de respuesta fotosintética como fue mostrado anteriormente en este texto. 8

Así mismo es posible crear una gráfica mostrando la efectividad de energía en las diferentes regiones del espectro en la producción de fotosíntesis. El hecho de que los fotones azules contienen más energía que los fotones rojos deberán ser tomados en cuenta, y la curva resultante puede ser programado para ser fotogramétricamente más apta para producir “lúmenes para plantas”, en vez de ser “lúmenes para humanos”. Esto será normalmente producido en un futuro cercano por los fabricantes. En estos días, solo unos pocos fabricantes ofrecen el dato de producción PAR para plantas. El principal ingrediente en las plantas que son la causa de la fotosíntesis es la clorofila. Algunas investigaciones han extraído clorofila de las plantas y estudiado su respuesta a las diferentes longitudes de ondas de luz, creyendo que esta respuesta puede ser idéntica a la respuesta fotosintética de las plantas. Sin embargo, es conocido que otros compuestos (carotinoides y phycobilinos) también son resultado de la fotosíntesis. Por lo tanto, la gráfica de respuesta de las plantas a la luz, es una compleja suma de respuestas de varios pigmentos y de alguna manera diferencias para plantas especificas pueden variar hasta un 25% de esta curva. Algunas lámparas como las incandescentes son fijas espectralmente en la producción de luz, algunas como los haluros metálicos y fluorescentes están disponibles en una amplia variedad de espectros y colores de temperatura. Con esto en mente, el usuario quisquilloso puede escoger una lámpara para necesidades específicas en la producción de plantas. En adición a la fotosíntesis que crea material de crecimiento, algunas otras acciones de plantas (como germinación, floración, etc.) son inducidas por la presencia o ausencia de luz. Estas funciones, ampliamente conocidas como foto morfogénesis, no dependen mucho de la intensidad de la luz, sino de la presencia de ciertos tipos de luz más allá de niveles notables.

6.3 INFLUENCIA DEL COLOR DE LUZ EN LAS PLANTAS Todos los objetos pueden absorber los colores de la luz, reflejarlos o permitirles cruzarlas. La ciencia nos dice que un objeto generalmente asume que el color que sí no puede absorber. Como las plantas absorben el color verde, deben ellos mismos ser verdes. Algunos sostienen que medidas de demostración de la luz que las propias plantas envían partículas de luz en la oscuridad y contribuyan activamente para crear su propio color. Las plantas son sensibles al rojo del espectro de luz, esta sensibilidad es desde el fotorreceptor de luz roja que les pertenecen. El receptor es un pigmento azul verdoso llamado "fitocromo", que se encuentra en las células vegetales. Puede ser imaginada como un ojo que sólo podría percibir luz roja. La luz roja afecta a plantas de diversas maneras. Bajo abundantes plantas cultivadas de luz roja suelen ser grandes, pero también alta y muchas ramas. Si el fotorreceptor captura una gran cantidad de luz natural de la roja, por ejemplo en el verano, cuando es abundante, aumenta la producción de una hormona vegetal (meta-topoline). Esta hormona evita la degradación de 9

clorofila de la planta para mantener verde en primavera y verano. Esto es una ventaja, porque es exactamente en este momento que la planta necesita su clorofila para convertir energía solar en azúcares. La luz roja también influye en la floración y formación de la semilla comparando la cantidad de frecuencias de luz roja a este otro, rojo oscuro, la luz, la planta decide si quiere iniciar la floración. El período de floración no puede extenderse al exponer la planta a la luz que contiene rojo durante el período oscuro. Esto resultará también para extender el período previo a la cosecha, que, por supuesto, la mayoría jardineros prefieren evitar. Esto es, también, por qué es una mala idea en la cultura durante el cuarto oscuro, incluso a echar un vistazo rápido! El color rojo de la luz también influye en el sabor, ya que aumenta la concentración en aceites vegetales En el caso de la luz azul las platas la pueden ver cómo perciben la luz roja, utilizando un fotorreceptor llamado "Criptocromo. Si hay un montón de luz azul, como esto ocurre naturalmente durante el otoño e invierno, este receptor disminuye los efectos de una hormona llamada "auxina. Esta hormona es responsable del crecimiento de brotes y raíces. Auxina también es responsable del fenómeno conocido como 'dominancia apical', es decir, lo que provoca el predominio de la Central del tallo en los brotes laterales. Una rama del tallo principal domina sus propias ramas laterales; inhibe el desarrollo de flores axilares. Como resultado, el producto más lateral dispara y sigue siendo más corto cuando se expone a una luz azulada. Esto nos ayuda a entender por qué las plantas expuestas a una luz azulada suelen ser corto y tupido, con una estructura más robusta. Experiencias con la luz azul se dieron más ancha que las plantas promedio. Esto puede explicar por el hecho de que más ramas se producen debido a una menor dominancia apical. Las plantas utilizan la cantidad de luz azul para determinar cómo abrir sus estomas. Cuando la luz azul se más abundante la planta va a tender a abrir sus estomas, y por lo tanto acelerara su metabolismo permitiendo un crecimiento acelerado y desarrollo. También es responsable de hojas que crecen hacia la luz. Previene la proliferación de hojas alrededor de la fruta. Si se produce una falta de azul en el espectro de luz, rápidamente podría perder hasta un 20% de su cosecha. Aunque las opiniones difieren sobre el tema, la relación óptima de luz roja y luz azul suele ser de cinco a uno. La luz verde y los otros colores .

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7.0 MATERIALES

MATERIALES Papel celofán 3 colores (transparente,azul,rojo) Alambre de cobre Cinta Estacas de madera

MATERIALES ORGANICOS Semillas de cilantro

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8.0METODOLOGIA Para realizar la práctica como primero se tuvo que adecuar el terreno para elaborar la parcela donde se iba a realizar el proceso de germinación de las semillas como se ve en la Adecuación del terreno para la parcela

Figura 2 Posteriormente se sembraron las semillas en las parcelas y se esperó su germinación

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Figura 2.1 Después se procedio a realizar el montaje del papel celofán de diferente color (transparente, rojo,azul) en cada parcela como se ven en la siguiente figuras. Parcela con papel celofán rojo

Figura 2.2 Parcela con papel celofán azul

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Figura 2.3

Parcela con papel celofán transparente

Figura 2.4

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9.0 RESULTADOS En la práctica se obtuvieron diferentes resultados los cuales fueron evaluados y comparados. En el caso del cilantro Parcela con papel celofán rojo Las plantas de cilantro no crecieron mucho, debido a que el papel celofán rojo produce mucho calor y no deja entrar la luz completa ya que la panta utiliza toda esa luz para convertirla en energía. Y esto impide que lleguen esas longitudes de onda que son las más idóneas para la fotosíntesis, por lo que su crecimiento disminuyo considerablemente Parcela con papel celofán azul En este caso hubo un importante cambio en el crecimiento y desarrollo de la planta. El cilantro tuvo un mayor crecimiento y desarrollo de hojas gracias a que el color azul estimula la producción de fotosíntesis por ende aumento su metabolismo Parce con papel celofán transparente La planta en este caso presentó un gran crecimiento foliar gracias a que el papel transparente permite que la luz entre con libertad y así el proceso de fotosíntesis sea más completo para abastecer la funciones principales de la planta.

Parcela testigo

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En esta parcela no se colocó el papel celofán por este motivo el cilantro tuvo un crecimiento normal, al contrario del rojo y el azul demostraron variaciones en aumento y descenso de la producción de fotosíntesis

10. CONCLUCIONES

En la práctica se puede concluir que la manipulación de los diferentes colores de luz solar pueden ser benéficos en el sentido de tener un mayor rendimiento en la planta como lo es el crecimiento foliar, el tallo se utilizaría la luz azul. Si se necesitan plantas con menor desarrollo radicular se aplicaría luz roja, o por el contrario, plantas con luz blanca para un mayor desarrollo de las raíces. Se concluyó que en el caso de las hortalizas las cuales su producto es la hoja se utilizaría o sería más conveniente utilizar luz azul gracias al receptor criptocromo el cual acelera el metabolismo y activa la producción de fotosintética así aumentando el crecimiento especialmente del tallo y de las hojas La luz solar contiene muchos colores los cuales cada uno cumple una función específica para el buen funcionamiento de la planta

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Gracias a la práctica realizada se pudo observar que tan indispensable es el sol para las plantas y que sin la luz morirían simplemente por el hecho de que no podrían hacer ninguna función metabólica para su auto sustentación

11.BIBLIOGRAFIA

Audesirk G., Audesirk T., Byers B, (2013), Captación de energía solar: La fotosíntesis, Biología: Ciencia y naturaleza, México, 3 edición, 123-124. Hernández R., (2014), Libro de Botánica Online, Fotosíntesis, Departamento de botánica, Facultad de Ciencias forestales y ambientales, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela, recuperado de http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/fotosintesis/ Adelusi A., Ologundudu A., Adekoya k., (2013),Effect of Light Stress on Germination and Growth Parameters of Corchorus olitorius, Celosia argentea, Amaranthus cruentus, Abelmoschus esculentus and Delonix regia, Notulae Scientia Biologicae, 5(4):468-475. Borthwick, H. A., Hendricks, S. B., Toole, E. H., & Toole, V. K. (1954). Action of light on lettuce-seed germination. Botanical Gazette, 205-225. Furuya, M. & Torrey, J. G. (1952). Effects of light on elongation and branching in pea roots. Plant physiology, 27(3), 591.

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Wellburn, A. R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of plant physiology, 144(3), 307-313. Hershey, D. R. (1995). Photosynthesis misconceptions. The American Biology Teacher, 198-198. Zhou, Y. H., Zhang, Y. Y., Zhao, X., Yu, H. J., Shi, K., & Yu, J. Q. (2009). Impact of light variation on development of photoprotection, antioxidants, and nutritional value in Lactuca sativa L. Journal of agricultural and food chemistry, 57(12), 5494-5500.

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