PROTOTIPO IRRADIADOR ELECTROMAGNETICO PARA TRATAMIENTO DE ...sappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20082289_6564.pdfRealizamos el diseño en escritorio. ... y hay necesidad de desarrollar

PROTOTIPO IRRADIADOR ELECTROMAGNETICO

PARA TRATAMIENTO DE SEMILLA AGRICOLA

Registro asignado por la SIP: 20082289

Directora del proyecto de investigación:

Dra. Claudia Hernández Aguilar Centro de adscripción:

ESIME, ZACATENCO

1. Resumen del proyecto de investigación.

RESUMEN En algunos países, la aplicación del campo electromagnético, ha permitido el mejoramiento de cultivos provenientes de las semillas y plántulas tratadas (C. Hernández et al, 2006), sin embargo, es necesario conocer los valores de los parámetros de irradiación que puedan producir efectos de bio-estimulación benéficos para el establecimiento de las plantas, ya que se ha demostrado que hay combinación de parámetros que inhiben o que estimulan el desarrollo y mejoramiento de las plantas, también se ha reportado que para algunas semillas no hay efectos (C. Hernández et al., 2007, C. Hernández et al, 2006, C. Hernández et al, 2005; C. Hernández et al, 2003, Vasilevski, 2003, ). Por tal motivo en este proyecto individual de investigación nos hemos planteado como objetivo diseñar, construir y experimentar un prototipo irradiador electromagnético (hecho con bobinas) con el propósito de poder experimentar tratando semillas agrícolas e investigar los parámetros óptimos de irradiación. Para esto, el desarrollo del proyecto de investigación se dividió en tres fases. Primera fase.- En una primera fase realizamos la investigación de los elementos más convenientes que nos permitieran el prototipo irradiador electromagnética de una manera fácil, económica y eficiente, llegando a los valores aceptados en la literatura para lograr los procesos de bioestimulación. Realizamos el diseño en escritorio. Segunda fase: En esta fase propiamente se llevo a cabo la construcción del prototipo irradiador, el ensamblado y la estructuración, así como las pruebas de funcionamiento pertinentes. Se hizo la construcción y la puesta en marcha del elemento para tratamiento de semilla agrícola a niveles de inducción magnética baja, aquí fue importante determinar las características de los materiales que podemos usar de tal forma que toleraran calentamiento por efecto joule de las bobinas a determinado tiempo. Se realizaron las pruebas preliminares para tratar la semilla. Tercera fase.- Se llevo a cabo la Aplicación del prototipo irradiador en algunas pruebas experimentales con semilla agrícola, realizando pruebas a nivel de plántula. Experimentamos con semillas de Maíz y con semillas de frijol, aplicando dos diferentes instrumentaciones para tratamiento de semilla. Considerando que estos dos tipos de semilla son de consumo nacional básicas y hay necesidad de desarrollar métodos que coadyuven al incremento de la producción en nuestro país. Para los experimentos llevaremos a cabo los diseños experimentales adecuados que nos permitan realizar el análisis estadístico para determinar si hay diferencias o no siguiendo las pruebas y recomendaciones establecidas por el ORGANISMO internacional ISTA. En México se consume alrededor de 25 millones de toneladas de maíz al año (FAO, 2007) y que para producirlo se requiere semilla de maíz de calidad para obtener un establecimiento rápido y uniforme en el campo de cultivo que redunde en una mayor productividad. Para ello, se evaluó el efecto de la radiación electromagnética en variedades de maíz (Zea mays L) sobre el vigor de la semilla. En octubre de 2008, en el Área de Horticultura Protegida de la Universidad Autónoma Chapingo, México, se estableció la prueba de vigor de emergencia en condiciones de invernadero, se utilizó una cama de 0.80 m x 4 m con tezontle molido como sustrato. Se evaluaron 10 tratamientos producto de la combinación de dos híbridos de maíz (San José y San Juan) y cuatro dosis de radiación electromagnética (30G y 45G; 7 y 10 minutos; R3 y R5 regímenes, respectivamente) y un testigo; en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones, la unidad experimental constó con 25 semillas.

Los resultados indican que hubo diferencias ( 05.0p ) entre híbridos para porcentaje de establecimiento, velocidad de

emergencia y peso seco de parte área de la plántula debido a características genéticas particulares de cada uno. También, se encontraron diferencias entre tratamientos de radiación electromagnética en porcentaje de establecimiento, con 45G-14 minutos-R5 régimen se incrementó en 5.11 % el establecimiento en comparación con el testigo, no así para 45G-7 minutos-R3 régimen que decreció en 2.53 %; situación similar sucedió con peso seco de parte áerea de plántula donde con 45G-14 minutos-R5 régimen se incrementó en 2.66 % y con 45G-7 minutos-R3 régimen decreció 13.30 % en comparación con el

testigo. Respecto a velocidad de emergencia no hubo diferencias significativos ( 05.0p ), pero sí se observó una tendencia

a incrementarse con 45G-14 minutos-R5 régimen y a disminuir con 45G-7 minutos-R3 régimen, lo cual indica que sí existe bioestimulación positiva o negativa con la aplicación de radiación electromagnética en semillas de maíz para mejorar la calidad fisiológica, por lo cual es necesario determinar las combinaciones de intensidad y tiempo idóneas para la bioestimulación en función de las características genéticas de las variedades de maíz.

2. Introducción.- Debe establecer claramente el propósito del trabajo, incluyendo las hipótesis propuestas, los problemas abordados, un bosquejo del trabajo y su importancia en un contexto más amplio de investigación. Debe ser explícito y comprensible para quienes no son especialistas en el tema

INTRODUCCION.

Los efectos magnéticos sobre las plantas pueden ser explicados como la transferencia de energía sobre la materia porque los elementos conocidos contienen en sus estructuras atómicas, radicales libres que al estar en un campo de energía pueden ser atraídos o repelidos por la energía de cargas positiva o negativa según estén cargados, y se presenta la transferencia de energía que al cargar estos radicales los activa originando una bioestimulación, en los parámetros adecuados para que esto suceda como en los modelos de par radical, dos mecanismos que tienen un papel esencial en la magneto-recepción de otros organismos (Galland y Pazur, 2005). Los campos magnéticos intensos cambian las características de la membrana celular, el metabolismo celular, la reproducción celular y varias otras funciones celulares como la cantidad de mRNA, la expresión de genes, la biosíntesis de proteínas y las actividades enzimáticas (Atak et al., 2003 y Mietchen et al., 2005); así como los materiales no magnéticos son elevados por las fuerzas magnéticas (levitados) a intensidades fuertes de campo (Ikezoe et al., 1998; Hirota et al., 1999). Al mismo tiempo, ha sido propuesto que los campos magnéticos a bajos niveles de inducción afectan el crecimiento de la planta, las características de órganos y tejidos en semillas, plántulas, plantas y el agua de riego (Palmer, 1963; Boe and Salunkhe, 1963; Ponomarev y Fesenko, 2000; Pietruszewski, 2007; Hernández et al., 2007). En México se consume alrededor de 25 millones de toneladas de maíz al año (FAO, 2007) y que para producirlo se requiere semilla de maíz de calidad para obtener un establecimiento rápido y uniforme en el campo de cultivo que redunde en una mayor productividad. Para ello, se evaluó el efecto de la radiación electromagnética en variedades de maíz (Zea mays L) sobre el vigor de la semilla. El maíz es básico en la alimentación del mexicano, y consecuentemente la semilla de calidad requerida para su producción es necesaria en los sistemas de producción; ya que afecta el establecimiento del cultivo, el crecimiento y la productividad (Zepeda et al., 2002)

Por otro lado en este proyecto de investigación también se trato semilla de frijol. El frijol es otro cultivo estratégico para

México, ya que ocupa el segundo lugar en superficie a nivel nacional, con un promedio de 1.85 millones de hectáreas. Su producción

es de 1.31 millones de toneladas, con un valor de 7.5 mil millones de pesos (promedio 2002/2004, Siacon, Sagarpa). En la investigación se realizaron pruebas de vigor. El vigor de la semilla es una componente de la calidad que está relacionado con una rápido y uniforme emergencia de plántulas (Artola et al., 2003). Al considerar que la industria semillera tiene el problema de producir semillas con bajo vigor (Hampton, 2002), es necesario el desarrollo de una técnica que lo mejore, y sobre todo que no dañe el ambiente como lo ha hecho el empleo excesivo de agroquímicos (Vasilevsky, 2003; Hernández et al., 2006). La contaminación de la tierra y el agua por el uso de tanto agroquímico es alarmante. Los índices de cáncer y enfermedades en las comunidades indígenas y campesinas van en aumento. Algunos ríos presentan ya índices graves de contaminación, además el debilitamiento de la tierra también ha crecido por tanto uso de agroquímicos. Por tal motivo se retoman descubrimientos realizados desde 1930, los cuales no han sido consolidados, y es importante investigar, para así ofrecer a los agricultores, campesinos y productores alternativas ecológicas. Ssawostin (1930) realizó los primeros estudios y demostraciones, al utilizar radiación electromagnética observó un incremento en la velocidad de elongación de las plántulas, aún existen grandes incógnitas sobre la combinación de parámetros adecuados para producir efectos favorables para cada tipo de semilla, particularmente maíz y frijol. Al paso del tiempo en muchas aéreas del conocimiento se han desarrollan nuevas aplicaciones de la misma tecnología con diferentes fines y innovando, creando una integración entre disciplinas o ramas de ciencia con otras como la fisicoquímica, bioquímica entre otras que han traído nuevos aspectos y conocimientos de un mismo fenómeno, hoy en día se está creando una nueva interdisciplinaridad que es la biofísica la observación de sucesos biológicos con métodos físicos y así como la aplicación de energías física en materiales biológicos. Actualmente se estudian los impactos de energías física (radiaciones ionizantes y no ionizantes) en objetos biológicos algunas de estas energías son:

1. Radiación de rayos Ultravioleta

2. Radiación de rayos gama

3. ultrasonido

4. Radiación con luz láser

5. Impulsos resonantes electromagnéticos

6. Estimulación magnética

7. Estimulación electromagnética

8. Aplicación de alta electro-frecuencia

9. Rayos cósmicos

10. Sonido

Los efectos de estas energías que pueden dar una radical vuelta en algunas aéreas del conocimiento, como la aplicación de este tipo de energía en la agricultura para una mejor producción de grano y semillas de consumo esto sería de gran colaboración ya que en cada vez son empleados mayores cantidades de sustancias nocivas para la tierra y para los consumidores este tipo de tecnología podría aminorar los efectos ambientales y de salud en los consumidores el desarrollo de un prototipo de irradiación electromagnética para semillas agrícolas Hasta el momento no se dispone de información acerca de la combinación de parámetros óptimos para producir efectos de bioestimulación favorable en la semilla de maíz del híbrido San José y San Juan (Edo de México) y de frijol, por tal motivo hemos estudiado en este proyecto de investigación. El objetivo de este proyecto de investigación fue Diseñar, construir y aplicar un elemento irradiador electromagnético para tratamiento de semilla agrícola con el fin de llevar a cabo tratamiento de semilla pre-siembra y asi investigar los efectos de bioestimulación ocurridos a diferentes tiempos de irradiación y niveles de inducción magnética en semillas de maíz y frijol, ambas semillas de consumo b´ñasico en nuestro país. Estructurándose las siguientes tres fases de desarrollo del proyecto Fase 1). - En una primera fase realizamos la investigación de los elementos más convenientes que nos permitieran el prototipo irradiador electromagnética de una manera fácil, económica y eficiente, llegando a los valores aceptados en la literatura para lograr los procesos de bioestimulación. Realizamos el diseño en escritorio. Fase 2). En esta fase propiamente se llevo a cabo la construcción del prototipo irradiador, el ensamblado y la estructuración, así como las pruebas de funcionamiento pertinentes. Se hizo la construcción y la puesta en marcha del elemento para tratamiento de semilla agrícola a niveles de inducción magnética baja. Fase 3).- Se llevo a cabo la Aplicación del prototipo irradiador en algunas pruebas experimentales con semilla agrícola, realizando pruebas a nivel de plántula. Experimentamos con semillas de Maíz y con semillas de frijol.

Las hipótesis para cada una de las fases que fueron planteadas fueron: Hipótesis 1). Se puede construir un irradiador electromagnético para tratamiento de semilla de maíz y frijol con materiales accesibles y económicos Hipótesis 2) El tratamiento de semilla de maíz de diferentes genotipos puede causar efectos de bioestimulación ya sean positivos o negativos Hipótesis 3) El tratamiento de semilla de frijol criollo puede estudiarse psrs evaluar los efectos de irradiación electromagnética. El tratamiento de semilla de frijol mejorado al tratarse con campo electromagnético, puede manifestar cambios manifestados en una prueba de vigor. Hipótesis 4) El tratamiento electromagnético de grano de maíz empleado para consumo humano en la elaboración de tortilla, puede afectar a la micoflora asociada al grano.

3. Métodos y materiales.- Hacer una descripción del diseño de experimentos o del procedimiento teórico-metodológico utilizados en la investigación, estableciendo claramente las premisas, supuestos del diseño, justificar la selección del método.

Los métodos deben identificarse y describirse con suficiente detalle para que sea posible: a) obtener los mismos resultados por otro investigador experimentado, b) para evaluar la confiabilidad y validez de los métodos usados y de los resultados reportados

Describirlos en un orden lógico donde se puede identificar fácilmente como se relacionan con el diseño experimental en su caso.

Describir y justificar en forma completa los materiales utilizados en la investigación, incluyendo la preparación que se les haya dado, así como su origen.

Fase 1) y 2). - En una primera fase realizamos la investigación de los elementos más convenientes que nos permitieran el prototipo irradiador electromagnético de una manera fácil, económica y eficiente, llegando a los valores aceptados en la literatura para lograr los procesos de bioestimulación. Realizamos el diseño en escritorio para posteriormente realizar la búsqueda de materiales convenientes y llevar a cabo la instrumentación.

MATERIALES Y MÉTODOS

Grafico del diseño propuesto para el prototipo 1 de irradiación electromagnético

CONSTRUCCIÓN DE ELEMENTO IRRADIADOR ELECTROMAGMETICO

Se procedió a la construcción de un devanado de láminas de acero de calibre de 1mm de grosor, la lamina de acero fue maquinado según el diseño y tamaño propuesto que fue de 5 cm de alto por 5 cm y longitud de 10 cm

La cuales fueron unidas por barras de hierro para la formación de una estructura para la colocación de bobinas que se procedieron a fabricar, se construyeron 4 bobinas de alambre de cobre de calibre de 20 con número de 750 vueltas para cada bobina.

Se procedió al montaje de las bobinas en devanado.

Una vez que el embobinado quedo montado se conecto a diferentes potencias de corrientes de transformadores de 1A, 3A y

5A,

Para tener control el tiempo se le conecto un temporizador

Diagrama circuito y prototipo físico de control de tiempo

Transformador de 1A Transformador de 3A Transformador de 5A

Prototipo DOS

Grafico del diseño propuesto para el prototipo 2 de irradiación electromagnético

Se procedió a la creación de un solenoide de 6” este fue montado en un tubo de PVC. Con medidas de diámetro del tubo de 6”

y una longitud de 40 cm. El solenoide se construyo con alambre de calibre numero 12.

El solenoide está formado por 300 vueltas de alambre de cobre a este se le contactaron diferentes transformadores con

diferentes intensidades de corriente

Una vez ya el solenoide ya conectado a la corriente se conecta al temporizador para controlar el tiempo de exposición de campo magnético.

Diagrama circuito y prototipo físico de control de tiempo

Con estas instrumentaciones fue posible llevar a cabo el tratamiento de las semillas de maíz y frijol para llevar a cabo la investigación de los efectos de irradiación electromagnética, después de una prueba de vigor.

Transformador de 3A Transformador de 5A

MATERIALES Y MÉTODOS PARA APLICACIÓN DE LOS CAMPOS CON LOS PROTOTIPOS DESARROLLADOS

Fase 3).- Metodología para tratamiento de la semilla pre-siembra 1. Se selecciona la semilla que se empleara en el ensayo experimental. 2. Una vez obtenida la semilla, se procede a depurar, vamos a llevar a cabo de una limpieza de la semilla para después

pasarla por cribas para que quede clasificada de acuerdo a su forma y tamaño 3. Posteriormente a una primera clasificación, se le da otra clasificación visual, homogenizando en color y aspecto 4. Se caracteriza a través de microscopia 5. Se clasifican en bolsas de papel empleando como unidad experimental 25 semillas, de acuerdo al diseño experimental. 6. Se etiquetan 7. De acuerdo al orden del diseño experimental, se van aplicando los tratamientos previos a la siembra de la semilla 8. Una vez lista la semilla se lleva a sembrar Para el establecimiento de la prueba se lleva a cabo la siguiente metodología. Como esta descrita en la figura siguiente, la metodología para llevar a cabo el establecimiento de los experimentos, está sujeta de acuerdo a lo establecido por la ISTA, la Asociación internacional de pruebas de semillas. Entonces ya para llevar acabo la prueba experimental de cada uno de los experimentos establecidos, nos damos a la tarea de 1. Seleccionar el microtunel en donde estableceremos la prueba con su respectivo diseño experimental, 2. Preparar la tierra, debido a que la cantidad de nutrientes y acidez de la tierra repercute en el crecimiento de las plántulas, nosotros tenemos cuidado de llevar a cabo una homogenización de toda la tierra que será empleada, se cirne y se revuelve perfectamente, hasta que quede toda homogénea. 3. Una vez preparada la tierra nosotros trazamos los surcos que vamos a requerir de acuerdo a nuestro diseño experimental, una vez hecho el trazo de cómo va a ser sembrada la semilla, pasamos al siguiente paso,4. Sembrar la semilla, en el caso de la semilla de maíz la sembramos de tal forma que quede la corona de la semilla expuesta y si es el frijol lo sembramos con la posición de radicula adecuada. 5. Después de haber sembrado todas las parcelas, lo que hacemos es llevar a cabo la cubierta de la siembra con la tierra previamente homogenizada. 6. Posteriormente se llava a cabo el riego de todo, que quede perfectamente regado y en forma homogénea 7. Una vez regada la siembra se cubre con una estructura metálica cubierta con plástico. 8. Toma uno datos de todas las observaciones y la hora en la cual se llevara a cabo el riego diariamente, ya que a partir de la siembra se regara diario. 9. A partir del primer día de emergencia de las plántulas se registran los datos y se realizan todas las observaciones pertinentes.

Establecimiento del ensayo experimental

1 Selección de micro-túnel

2 Preparación de la tierra

3 Trazo y numeración de

surcos

4Siembra de la semilla Corona de la semilla

expuesta

5 Colocación de una capa

de tierra sobre la semilla

6 Riego del experimento

7 Cubrir con estructura metálica cubierta plástico (

Micro-tunel)

8 Riego diario a la misma hora levantando cubierta estructura

metálica cubierta plástico ( Micro-tunel)

9 A parir de iniciada la emergencia registro de datos

diarios a la misma hora

Metodología para el Establecimiento de los ensayos experimental

En octubre de 2008, en el Área de Horticultura Protegida de la Universidad Autónoma Chapingo, México, se estableció la prueba de vigor de emergencia en condiciones de invernadero, se utilizó una cama de 0.80 m x 4 m con tezontle molido como sustrato. Se evaluaron 10 tratamientos producto de la combinación de dos híbridos de maíz (San José y San Juan) y cuatro dosis de radiación electromagnética (30G y 50G; 10 y 20 minutos; R3 y R5 regímenes, respectivamente) y un testigo; en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones, la unidad experimental constó con 25 semillas. El experimento se estableció de acuerdo a la Asociación Internacional de Pruebas de Semillas (ISTA). Colocando el mismo día las semillas tratadas y las de control. Y a partir del primer día de emergencia se inicio el conteo de plántulas, registrando el numero de plántulas emergidas y calculando de acuerdo a la ecuación de Maguire la velocidad de emergencia (Ecuación 1). Posteriormente después de 16 días de siembra se levanto el experimento y se colocaron las plántulas en bolsas de papel para meterlas en estufa para deshidratar y poder obtener el peso seco.

VE= No. de coleoptilos emergidos + No. de coleoptilos emergidos Días al primer conteo Días al conteo final

(1)

Para la caracterización de la semilla se lleva a cabo colocando la semilla en una fotocelda fotoacústica, ahí se define el área a analizar y se caracteriza, al hacer incidir luz modulada emitida por un diodo láser a un hertz, registrándose en la computadora los datos e imágenes obtenidas. Para todos los experimentos se llava a cabo el análisis estadístico empleando el programa SAS (sistema avanzado de estadística), se analizan los resultados, se hacen graficas, se analizan y se discuten los resultados comparando con otros obtenidos por otros autores.

4. Resultados.- Redactar en forma detallada meta por meta hasta llegar a sus conclusiones. Los resultados de los

proyectos se deberán presentar en un orden apropiado para proporcionar evidencia a favor o en contra de la hipótesis, o para dar respuesta al problema que se estableció en el objetivo del proyecto.

Meta 1.-

En una primera fase realizamos la investigación de los elementos para lo cual desarrollamos las siguientes actividades. Revisión de literatura, búsqueda de información (mercado comercial), análisis del material a emplear que existe y que hay que implementar, adaptación de materiales para nuestros propósitos Hipótesis: Hipótesis 1). Se puede construir un irradiador electromagnético para tratamiento de semilla de maíz y frijol con materiales accesibles y económicos

Comprobada. Diseño teórico y Experimental

Campo producido por un solenoide en un punto de su eje

Vamos a calcular el campo producido por el solenoide en un punto P situado en el eje del solenoide sumando el campo producido por las N espiras.

En la figura, tenemos un corte longitudinal de un solenoide de longitud L, formado por N espiras iguales de radio a.

Para una espira, se obtuvo la expresión del campo magnético producido por una espira de radio a en un punto P de su eje distante x.

Todas las espiras del solenoide producen en P un campo que tiene la misma dirección y sentido, pero distinto módulo,

dependiendo de su distancia x al punto P.

El número de espiras que hay en el intervalo comprendido entre x y x+dx es dn=N·dx/L

Estas espiras producen en P un campo que es el producto del campo producido por una espira por el número dn de espiras

Para integrar, tenemos que hacer el cambio de variable a=x·tanq , y teniendo en cuenta que 1+tan2q =1/cos2q , simplificamos

mucho la integral

Si el solenoide es muy largo comparado con su radio a y si el punto P está situado en el centro, tendremos que q 1® p , y q 2® 0. El campo B vale entonces

Representamos ahora, el campo B en unidades del campo en el centro del solenoide, en función de la posición x del punto P, situando el origen de coordenadas en el centro del solenoide, tal como se muestra en la figura

El campo magnético es prácticamente uniforme en el interior del solenoide, en los extremos del solenoide se reduce a la mitad del campo magnético en el centro.

Meta 2.-

En esta fase propiamente se llevo a cabo la construcción del prototipo llevando a cabo el Ensamblado y estructurado de las partes del devanado para colocación de bobinas, Conexión de transformadores y la alimentación del sistema, pruebas de funcionamiento a diferentes niveles de alimentación, retroalimentación en base a los resultados encontrados. Prototipo 1

Prototipo 2

Meta 3.- Aplicar el prototipo irradiador en alguna prueba experimental con semilla agrícola, llevando a cabo el diseño experimental, Establecimiento de la prueba, Registro de datos, Análisis estadístico de los resultados, Elaboración de gráficos

Resultados del ensayo experimental de maíz (Corrida del SAS)

Title 'Vigor noviembe';

options ls=76;

data vigorn;

input PARCELA REP TRAT GEN $ TRADIA INT $ TIEMPO$ PESE;

cards;

1 1 1 G1 1 0G 0M 2.18

2 1 2 G1 2 50G 10M 2.42

3 1 3 G1 3 50G 20M 2.31

4 1 4 G1 4 50G 30M 2.1

5 1 5 G1 5 50G 40M 2.28

6 1 6 G1 6 50G 50M 1.97

7 1 7 G2 1 0G 0M 3.26

8 1 8 G2 2 50G 10M 2.54

9 1 9 G2 3 50G 20M 3.69

10 1 10 G2 4 50G 30M 3.36

11 1 11 G2 5 50G 40M 2.9

12 1 12 G2 6 50G 50M 3.29

13 1 13 G3 1 0G 0M 2.72

14 1 14 G3 2 50G 10M 2.9

15 1 15 G3 3 50G 20M 3.02

16 1 16 G3 4 50G 30M 2.63

17 1 17 G3 5 50G 40M 2.93

18 1 18 G3 6 50G 50M 2.55

19 2 8 G2 2 50G 10M 2.92

20 2 13 G3 1 0G 0M 2.73

21 2 10 G2 4 50G 30M 3.13

22 2 3 G1 3 50G 20M 2.45

23 2 16 G3 4 50G 30M 3.57

24 2 9 G2 3 50G 20M 3.75

25 2 4 G1 4 50G 30M 2.44

26 2 18 G3 6 50G 50M 3.21

27 2 14 G3 2 50G 10M 3.73

28 2 5 G1 5 50G 40M 2.4

29 2 12 G2 6 50G 50M 3.94

30 2 1 G1 1 0G 0M 2.45

31 2 15 G3 3 50G 20M 3.23

32 2 6 G1 6 50G 50M 3.29

33 2 17 G3 5 50G 40M 3.82

34 2 2 G1 2 50G 10M 2.79

35 2 7 G2 1 0G 0M 3.44

36 2 11 G2 5 50G 40M 3.94

37 3 1 G1 1 0G 0M 2.24

38 3 8 G2 2 50G 10M 4.13

39 3 11 G2 5 50G 40M 4.23

40 3 14 G3 2 50G 10M 3.51

41 3 16 G3 4 50G 30M 3.69

42 3 5 G1 5 50G 40M 2.15

43 3 15 G3 3 50G 20M 3.93

44 3 2 G1 2 50G 10M 2.32

45 3 10 G2 4 50G 30M 3.25

46 3 18 G3 6 50G 50M 3.56

47 3 6 G1 6 50G 50M 2.42

48 3 17 G3 5 50G 40M 4.11

49 3 3 G1 3 50G 20M 2.81

50 3 12 G2 6 50G 50M 3.24

51 3 7 G2 1 0G 0M 3.93

52 3 13 G3 1 0G 0M 3.38

53 3 9 G2 3 50G 20M 3.61

54 3 4 G1 4 50G 30M 2.24

55 4 3 G1 3 50G 20M 2.59

56 4 15 G3 3 50G 20M 3.96

57 4 6 G1 6 50G 50M 2.92

58 4 12 G2 6 50G 50M 2.83

59 4 10 G2 4 50G 30M 3.87

60 4 5 G1 5 50G 40M 2.63

61 4 17 G3 5 50G 40M 3.59

62 4 8 G2 2 50G 10M 3.89

63 4 18 G3 6 50G 50M 4.19

64 4 1 G1 1 0G 0M 2.96

65 4 14 G3 2 50G 10M 4.03

66 4 9 G2 3 50G 20M 3.71

67 4 16 G3 4 50G 30M 3.6

68 4 11 G2 5 50G 40M 3.29

69 4 2 G1 2 50G 10M 2.44

70 4 13 G3 1 0G 0M 3.93

71 4 7 G2 1 0G 0M 3.8

72 4 4 G1 4 50G 30M 2.56

Proc GLM;

CLASS Rep trat;

MODEL pese = Rep trat/ss1;

LSMEANS trat;

MEANS trat/LSD;

RUN;

Proc GLM;

CLASS gen tradia;

MODEL pese = gen tradia gen*tradia/ss1;

LSMEANS gen tradia gen*tradia;

MEANS gen tradia gen*tradia/LSD;

RUN;

Procedimiento GL M

Info rmaci del nivel de clase

Clase Niveles Valores

REP 4 1 2 3 4

TRAT 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 7 18

N伹e ro de observaciones 72

Vigor noviembe

13

19:38 Sunday, January 14 2001

Procedimiento GL M

Variable dependiente: PESE

Suma de Cuadr ado de

Fuente

DF cuadrados la media F-Valor Pr > F

Modelo

20 21.48598889 1.07 429944 7.98 <.0 1

Error

51 6.86307222 0.13 457004

Total c orrecto 71 28.34906111

R-cuadrado Coef Var Rai z MSE PESE Media

0.757908 11.69619 0.3 66838 3.1 36389

Cuadr ado de

Fuente

DF Tipo I SS la media F-Valor Pr > F

REP

3 4.41632778 1.47 210926 10.94 <.0 1

TRAT

17 17.06966111 1.00 409771 7.46 <.0 1

Vigor noviembe

14


Procedimiento GL M

Me dias de cuadrados m 匤imos

TRAT PESE LSM EAN

1 2.45750 0

2 2.49250 0

3 2.54000 0

4 2.33500 0

5 2.36500 0

6 2.65000 0

7 3.60750 0

8 3.37000 0

9 3.69000 0

10 3.40250 0

11 3.59000 0

12 3.32500 0

13 3.19000 0

14 3.54250 0

15 3.53500 0

16 3.37250 0

17 3.61250 0

18 3.37750 0

Procedimiento GL M

t Tests (LSD) para PESE

NOTA: Es te test controla e l 匤dice de error co mparis onwise d e tipo I , no el

匤dic e de error experime ntwise .

Alfa

0.05

Error de grados de libertad 51

Error de cuadrado medio 0 .13457

Valor cr 咜ico de t 2. 758

Diferenc ia menos significat iva 0.5208

M edias con la misma letra no son signi ficati vamente diferent es.

t Agrupamiento Media N TR AT

A 3.6900 4 9

A

A 3.6125 4 17

A

A 3.6075 4 7

A

A 3.5900 4 11

A

A 3.5425 4 14

A

A 3.5350 4 15

A

A 3.4025 4 10

A

A 3.3775 4 18

A

A 3.3725 4 16

A

A 3.3700 4 8

A

A 3.3250 4 12

A

A 3.1900 4 13

B 2.6500 4 6

B

B 2.5400 4 3

B

B 2.4925 4 2

B



t Agrupamiento Media N TR AT

B 2.4575 4 1

B

B 2.3650 4 5

B

B 2.3350 4 4

Procedimiento GL M

Inf ormaci del nivel d e clas e

Clase Niveles V alores

GEN 3 G 1 G2 G 3

TRADIA 6 1 2 3 4 5 6

N伹e ro de observaciones 72

Vigor noviembe

18


Procedimiento GL M

Variable dependiente: PESE

Suma de Cuadr ado de

Fuente

DF cuadrados la media F-Valor Pr > F

Modelo

17 17.06966111 1.00 409771 4.81 <.0 1

Error

54 11.27940000 0.20 887778

Total c orrecto 71 28.34906111

R-cuadrado Coef Var Rai z MSE PESE Media

0.602124 14.57190 0.4 57031 3.1 36389

Fuente

DF Tipo I SS la media F-Valor Pr > F

GEN

2 15.86914444 7.93 457222 37.99 <.0 1

TRADIA

5 0.35757778 0.07 151556 0.34 0.8 849

GEN*TRA DIA 10 0.84293889 0.08 429389 0.40 0.9 392

Vigor noviembe

19


Procedimiento GL M

Me dias de cuadrados m 匤imos

GEN PESE LSME AN

G1 2.473333 33

G2 3.497500 0

G3 3.438333 33

TRADIA PESE LS MEAN

1 3.0850 0

2 3.1350 0

3 3.2550 0

4 3.0366 6667

5 3.1891 6667

6 3.1175 0

GEN TRADIA PESE LSMEA N

G1 1 2.4 575000 0

G1 2 2.4 925000 0

G1 3 2.5 400000 0

G1 4 2.3 350000 0

G1 5 2.3 650000 0

G1 6 2.6 500000 0

G2 1 3.6 75000 0

G2 2 3.3 700000 0

G2 3 3.6 900000 0

G2 4 3.4 25000 0

G2 5 3.5 900000 0

G2 6 3.3 250000 0

G3 1 3.1 900000 0

G3 2 3.5 425000 0

G3 3 3.5 350000 0

G3 4 3.3 725000 0

G3 5 3.6 125000 0

G3 6 3.3 775000 0

Procedimiento GL M




Alfa

0.05


Error de cuadrado medio 0. 208878



Me dias con la misma letra no son signif icativ amente d iferente s.

t Agrupamiento Media N GE N

A 3.4975 24 G2

A

A 3.4383 24 G3

B 2.4733 24 G1

Vigor noviembe

21


Procedimiento GL M




Alfa

0.05


Error de cuadrado medio 0. 208878




t Agrupamiento Media N TRA DIA

A 3.2550 12 3

A

A 3.1892 12 5

A

A 3.1350 12 2

A

A 3.1175 12 6

A

A 3.0850 12 1

A

A 3.0367 12 4

Procedimiento GL M

N ivel de Nivel de ------ ------ -PESE--- -------- -

G EN TRADIA N Media

Dev st d

G 1 1 4 2.45 750000 0 .3544361 7

G 1 2 4 2.49 250000 0 .2051625 4

G 1 3 4 2.54 0 0 .2132291 4

G 1 4 4 2.33 500000 0 .2048576 7

G 1 5 4 2.36 500000 0 .2040424 8

G 1 6 4 2.65 0 0 .5767148 3

G 2 1 4 3.60 750000 0 .3108456 2

G 2 2 4 3.37 0 0 .7614459 9

G 2 3 4 3.69 0 0 .0588784 1

G 2 4 4 3.40 250000 0 .3255124 2

G 2 5 4 3.59 0 0 .6050344 3

G 2 6 4 3.32 500000 0 .4588754 4

G 3 1 4 3.19 0 0 .5820080 2

G 3 2 4 3.54 250000 0 .4784262 4

G 3 3 4 3.53 500000 0 .4812830 1

G 3 4 4 3.37 250000 0 .4976193 3

G 3 5 4 3.61 250000 0 .5022864 4

G 3 6 4 3.37 750000 0 .6846592 8

Resultados del ensayo experimental de Frijol (Corrida del SAS)

FRIJOL 1º Dia de emergencia 8 dias despues 11 dias despues 12 dias despues 13 dias despues Levantamiento

1 6 19 20 20 21 23

2 6 19 19 19 20 23

3 5 20 24 24 23 23

4 5 21 21 21 21 22

5 3 19 20 22 21 23

6 1 20 23 23 25 25

7 4 24 24 25 25 25

8 3 21 23 24 25 25

9 4 15 19 19-20 19 21

10 2 18 19 23 23 24

11 3 12 19 19 19-20 20

12 1 8 17 21 24 25

13 2 9 18 22 22 22

14 1 12 17 21 22 23--1

15 3 11 18 21 21 22

16 4 8 16 18 19 21

17 3 13 16 20 23 24

18 4 13 15 20 22 22

19 1 11 18 19 20 20

20 1 11 19 21 21 22

21 0 10 18 22 23 24

22 0 9 20 20 20 21

23 0 11 15 17 19 22

24 1 9 19 22 24 24

25 0 9 11 22 20 24

26 1 17 14 17 24 25

27 1 4 21 24 19 21

28 0 15 17 22 21 22

29 1 18 21 24 23 24

30 0 20 23 23 22 22

31 2 21 23 22 23 25

32 8 21 24 23 23 23

33 4 18 23 22 24 24

34 6 21 24 24 24 24

35 3 16 25 24 25 25--1

36 2 14 24 23 24 24

37 2 13 25 24 25 25--1

38 0 12 21 22 22 24

39 1 13 22 25 24 24

40 3 13 21 21 21 22

41 0 8 22 22 24 25--1

42 0 9 21 22 23 23

43 0 13 25 25 24 25

44 0 7 21 23 24 24

45 0 9 21 23 23 23

46 1 5 17 19 24 25--1

47 2 7 20 24 22 24

48 1 7 16 18 22 23

49 1--2 15 21 22 23 23

50 0 9 24 25 25 25

51 2 15 22 23 23 24

52 1 16 19 20 22 22

53 1 14 23 23 24 25

54 3 19 21 21 25 24+1

55 1 21 24 24 23 25--1

56 3 18 23 23 23 23--1

57 4 16 21 22 23 24

58 2 21 22 21 25 24

59 5 17 22 22 23 24--1

60 3 18 22 22 21 22

61 8 17 22 21 23 23

62 11 22 24 24 24 24

63 6--7 18 20 21 23 22

64 4 14 20 23 21 23

data a;

% de plántulas emergidas

input REP TRAT PE1 PE2 PE3 PE4 PE5 PE6;

cards;

1 1000 12 76 80 88 84 92

2 1000 4 44 72 76 80 80

3 1000 4 52 88 100 96 96

4 1000 4 84 96 96 92 100

1 1 24 76 76 76 80 92

2 1 4 44 76 84 84 88

3 1 16 72 92 88 96 96

4 1 4 56 92 92 96 100

1 2 12 84 92 96 100 100

2 2 12 52 64 80 92 96

3 2 12 52 84 84 84 88

4 2 20 68 88 88 92 96

1 3 12 48 76 76 76 80

2 3 4 36 76 88 96 96

3 3 24 84 96 96 96 96

4 3 4 60 84 88 92 92

1 4 24 76 80 80 84 92

2 4 0 40 72 88 92 96

3 4 0 36 84 88 92 92

4 4 12 76 84 84 100 96

1 5 8 36 72 88 88 88

2 5 4 16 84 96 76 84

3 5 0 32 88 88 96 100

4 5 16 56 80 92 84 92

1 6 12 20 80 96 96 92

2 6 0 36 44 88 80 96

3 6 4 20 68 76 96 100

4 6 0 36 96 100 100 100

1 7 4 32 68 84 96 100

2 7 16 52 60 80 88 88

3 7 12 64 100 96 100 100

4 7 8 84 88 84 100 96

1 8 16 60 76 76 76 84

2 8 0 60 68 88 84 88

3 8 0 52 100 100 96 100

4 8 8 60 88 92 92 96

1 9 20 84 84 84 84 88

2 9 0 36 80 80 80 84

3 9 4 28 64 72 88 92

4 9 44 88 96 96 96 96

1 10 4 48 68 84 88 92

2 10 8 84 92 88 92 100

3 10 8 56 96 92 96 96

4 10 4 64 76 80 88 88

1 11 16 96 96 100 100 100

2 11 4 68 56 68 96 100

3 11 0 28 84 92 96 96

4 11 4 64 76 80 88 88

1 12 12 44 72 84 84 88

2 12 32 84 96 92 92 92

3 12 8 52 100 96 100 100

4 12 12 72 92 92 92 92

1 13 16 32 64 72 76 84

2 13 4 72 84 96 92 96

3 13 0 36 4 92 92 92

4 13 12 72 88 88 84 88

1 14 4 80 92 92 100 100

2 14 0 44 60 68 76 88

3 14 0 48 84 88 88 96

4 14 16 64 84 88 92 96

1 15 8 72 76 92 92 96

2 15 0 80 92 92 88 88

3 15 8 28 80 96 88 96

4 15 32 68 88 84 92 92

data a;

input REP TRAT PS;

cards;

1 1000 7.64

2 1000 5.17

3 1000 6.39

4 1000 4.57

1 1 6.25

2 1 7.79

3 1 6.53

4 1 7.54

1 2 12.11

2 2 6.01

3 2 4.89

4 2 7.57

1 3 5.43

2 3 8.25

3 3 3.46

4 3 3.53

1 4 7.06

2 4 7.03

3 4 4.31

4 4 4.87

1 5 6.46

2 5 6.54

3 5 5.27

4 5 7.82

1 6 8

2 6 7.74

3 6 6.6

4 6 6.71

1 7 8.32

2 7 4.78

3 7 6.78

4 7 7.94

1 8 5.97

2 8 7.49

3 8 5.2

4 8 7

1 9 6.18

2 9 6.98

3 9 5

4 9 9.1

1 10 6.35

2 10 8

3 10 4.43

4 10 3.75

1 11 7.83

2 11 7.36

3 11 6.42

4 11 3.75

1 12 6.45

2 12 7.36

3 12 5.39

4 12 7.4

1 13 6.98

2 13 7.4

3 13 3.33

4 13 7.85

1 14 6.75

2 14 3.37

3 14 4.09

4 14 7.59

1 15 6.92

2 15 8.18

3 15 5.99

4 15 8.44

;

/*DISEﾑO BLOQUES AL AZAR*/

proc glm;

classes REP TRAT;

model PS = REP TRAT;

MEANS TRAT/LSD LINES;

RUN;

Meta 4.-

Elaboración de artículos, Redacción y participación en ponencias y congresos

PONENCIA ENVIADA A LA III CONFERENCIA INTERNACIONAL DE ELECTROMAGNETISMO APLICADO

AREA AGRÍCOLA

INCREMENTO DEL VIGOR DE LA SEMILLA DE MAÍZ POR LA IRRADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

RESUMEN

En virtud de la necesidad de alimento en el mundo,

particularmente en México se consume alrededor de 25

millones de toneladas de maíz al año (FAO, 2007) y que

para producirlo se requiere semilla de maíz de calidad

para obtener un establecimiento rápido y uniforme en el

campo de cultivo que redunde en una mayor

productividad. Para ello, se evaluó el efecto de la radiación

electromagnética en variedades de maíz (Zea mays L)

sobre el vigor de la semilla. En octubre de 2008, en el Área

de Horticultura Protegida de la Universidad Autónoma

Chapingo, Chapingo, México, se estableció la prueba de

vigor de emergencia en condiciones de invernadero, se

utilizó una cama de 0.80 m x 4 m con tezontle molido

como sustrato. Se evaluaron 10 tratamientos producto de

la combinación de dos híbridos de maíz (San José y San

Juan) y cuatro dosis de radiación electromagnética (30G y

45G; 7 y 10 minutos; R3 y R5 regímenes,

respectivamente) y un testigo; en un diseño de bloques

completos al azar con tres repeticiones, la unidad

experimental constó con 25 semillas. Los resultados

indican que hubo diferencias ( 05.0p ) entre híbridos

para porcentaje de establecimiento, velocidad de

emergencia y peso seco de parte área de la plántula

debido a características genéticas particulares de cada

uno. También, se encontraron diferencias entre

tratamientos de radiación electromagnética en porcentaje

de establecimiento, con 45G-14 minutos-R5 régimen se

incrementó en 5.11 % el establecimiento en comparación

con el testigo, no así para 45G-7 minutos-R3 régimen que

decreció en 2.53 %; situación similar sucedió con peso

seco de parte áerea de plántula donde con 45G-14

minutos-R5 régimen se incrementó en 2.66 % y con 45G-7

minutos-R3 régimen decreció 13.30 % en comparación

con el testigo. Respecto a velocidad de emergencia no

hubo diferencias significativos ( 05.0p ), pero sí se

observó una tendencia a incrementarse con 45G-14

minutos-R5 régimen y a disminuir con 45G-7 minutos-R3

régimen, lo cual indica que sí existe bioestimulación

positiva o negativa con la aplicación de radiación

electromagnética en semillas de maíz para mejorar la

calidad fisiológica, por lo cual es necesario determinar las

combinaciones de intensidad y tiempo idóneas para la

bioestimulación en función de las características genéticas

de las variedades de maíz.

Palabras clave: Zea mays L., bioestimulación, porcentaje

de establecimiento, velocidad de emergencia, peso seco

de plántula.

Cuadro 1. Comparación de medias de la prueba de velocidad de emergencia de semilla de híbridos de maíz con radiación

electromagnética en pre-siembra. Chapingo, México. 2008.

PE (%) VE PSP (g)

Híbridos de maíz

San José (G1) 93.30 b 3.15 a 4.44 b

San Juan (G2) 95.83 a 2.97 b 5.64 a

DMS (0.05) 1.10 0.07 0.17

Radiación electromagnetica

Testigo (1) 93.33 abcd 3.04 a 5.26 abc

30G, 10 min, R3 (9) 92.66 bcd 2.96 a 5.03 abc

30G, 20 min, R5 (21) 94.66 abcd 3.07 a 5.13 abc

45G, 10 min, R3 (29) 90.66 d 3.07 a 4.56 c

45G, 20min, R5 (41) 98.00 a 3.06 a 5.40 ab

DMS (0.05) 4.99 0.35 0.78

Medias con la misma letra en cada columna son estadísticamente iguales (DMS, 05.0p ). PE=Porcentaje de

establecimiento, VE=Velocidad de emergencia, PSP=Peso seco de plántula.

PONENCIA ENVIADA A LA III CONFERENCIA INTERNACIONAL DE ELECTROMAGNETISMO APLICADO

AREA AGRÍCOLA

EFECTOS PRODUCIDOS EN LAS SEMILLAS DE FRÍJOL (PHASEOLUS VULGARIS L.) BAJO TRATAMIENTOS MAGNÉTICOS PRE-SIEMBRA

El fríjol ocupa, entre los granos de México, el segundo

lugar en importancia después del maíz, siendo un alimento

básico en la dieta del mexicano; contiene 63% de

carbohidratos, 24% de proteínas, 3% de grasas, 6% de

fibras crudas, y 4% de cenizas, además de hierro,

consecuentemente la calidad en la semilla requerida para

su producción es necesaria en los sistemas de producción;

ya que afecta el establecimiento del cultivo, el crecimiento

y la productividad. El vigor de la semilla es una

componente de la calidad que está relacionado con un

rápido y uniforme emergencia de plántulas (Artola et al.,

2003). Al considerar que la industria semillera tiene el

problema de producir semillas con bajo vigor (Hampton,

2002), es necesario el desarrollo de métodos que lo

mejore, y sobre todo que no dañe el ambiente y la salud

humana, como lo ha hecho el empleo excesivo de

agroquímicos (Vasilevsky, 2003; Hernández et al., 2006).

De esta manera en este trabajo de investigación se evaluó

el efecto de la radiación electromagnética en variedades

de frijol (Phaseolus vulgaris L) sobre el vigor de la semilla.

En julio del 2008, en la estación experimental de

Montecillo Texcoco en el Área de Mejoramiento de la

Calidad Genética del Colegio de postgraduados de

Montecillo, Texcoco, México, se estableció la prueba de

vigor de emergencia. Se evaluaron 16 tratamientos

productos de la combinación de 4 híbridos de frijol

proporcionados por el INIFAP (Negro 8025, Bayo INIFAP,

Bayo México y Flor de Durazno), cuatro tiempos de

irradiación (30, 60, 120 y 240 segundos), 1 nivel de

inducción magnética (250 Gauss) y un testigo o control

para cada híbrido; bajo un diseño de bloques completos al

azar con cuatro repeticiones, la unidad experimental

constó con 25 semillas. Los resultados indican que hubo

diferencias ( 05.0p ) entre tratamientos de radiación

electromagnética, siendo el mejor tratamiento a un tiempo

de exposición de irradiación de la semilla pre-siembra de

120 segundos. Con estos resultados se plantea que el

campo magnético influye en el vigor inicial de las plántulas.

Palabras clave:., Bioestimulación, magnetismo, vigor,

frijol, porcentaje de establecimiento, velocidad de

emergencia, Phaseolus Vulgaris L.

Referencias Artola A G, Carrillo-Castañeda G, G. García de los

Santos (2003) Hydropriming: A strategy to increase Lotus corniculatus L. seed vigor. Seed Science & Technology 31:455-463.

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Vasilevsky G (2003) Perspectives of the application of biophysical methods in sustainable agriculture. Bulgarian Journal Plant Physiology. Special Issue 179-186

Articulo enviado a revista AGRICULTURA TECNICA EN MÉXICO

SEMILLA DE MAÍZ BAJO LA INFLUENCIA DE IRRADIACIÓN DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS

INFLUENCES OF THE ELECTROMAGNETIC FIELD IN

MAIZE SEED VIGOUR

RESUMEN

La energía electromagnética actúa sobre la materia e interrelaciona con organismos biológicos en cada una de sus etapas de desarrollo, de gran importancia en mundo vegetal. En la actualidad la Tierra sufre deterioro por la aplicación de químicos usados en la agricultura, porque no se cuenta con métodos biológicos para hacer la agricultura sustentable, particularmente la calidad de la semilla. Por ello, se evaluó el efecto de la irradiación electromagnética sobre la calidad fisiológica de la semilla de maíz (Zea mays L.). Se utilizó el híbrido CL-11 x CL-12 y se aplicó campo electromagnético de baja frecuencia; se estableció un experimento en el Campo Experimental del Colegio de Postgraduados, Montecillo, Edo. de México. Se evaluaron 12 tratamientos (campo magnético (B) con intensidad de 160 y 560 mT, con tiempos de exposición (t) de 30, 60, 120, 240, 360 y 480 minutos) más el testigo en un diseño experimental de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Hubo diferencias estadísticas significativas al cuarto día de iniciada la emergencia en la velocidad de emergencia y porcentaje de establecimiento de emergencia, y al diecisieteavo día en el peso seco. Se observó bioestimulación positiva, con tiempos de exposición de 30 y 60 minutos con una intensidad de 560 y 160 mT (dosis=705.6 KJm-3s y dosis=27.42 KJm-3s), respectivamente. Con una intensidad de 560 mT y tiempo de irradiación de 30 minutos (D=705.6 KJm-3s) se mostró un incremento significativo en comparación con el testigo (sin tratamiento electromagnético) en 69.23% en velocidad de emergencia, 90.47% en porcentaje de establecimiento de plántulas y 36.59% en peso seco.

Palabras claves: Zea mays L., campo electromagnético, calidad de semilla, vigor.

INTRODUCCIÓN

Los efectos magnéticos sobre las plantas pueden ser explicados como la transferencia de energía sobre la materia porque los elementos conocidos contienen en sus estructuras atómicas, radicales libres que al estar en un campo de energía pueden ser atraídos o repelidos por la energía de cargas positiva o negativa según estén cargados, y se presenta la transferencia de energía que al cargar estos radicales los activa originando una bioestimulación, en los parámetros adecuados para que esto suceda como en los modelos de par radical, dos mecanismos que tienen un papel esencial en la magneto-recepción de otros organismos (Galland y Pazur, 2005). Los campos magnéticos intensos cambian las características de la membrana celular, el metabolismo celular, la reproducción celular y varias otras funciones celulares como la cantidad de mRNA, la expresión de genes, la biosíntesis de proteínas y las actividades enzimáticas (Atak et al., 2003 y Mietchen et al., 2005); así como los materiales no magnéticos son elevados por las fuerzas magnéticas (levitados) a intensidades fuertes de campo (Ikezoe et al., 1998; Hirota et al., 1999). Al mismo tiempo, ha sido propuesto que los campos magnéticos a bajos niveles de inducción afectan el crecimiento de la planta, las características de órganos y tejidos en semillas, plántulas, plantas yel agua de riego (Palmer, 1963; Boe and Salunkhe, 1963; Ponomarev y Fesenko, 2000; Pietruszewski, 2007; Hernández et al., 2007).

El maíz es básico en la alimentación del mexicano, y consecuentemente la semilla de calidad requerida para su producción es necesaria en los sistemas de producción; ya que afecta el establecimiento del cultivo, el crecimiento y la productividad (Zepeda et al., 2002). El vigor de la semilla es una componente de la calidad que está relacionado con un rápido y uniforme emergencia de plántulas (Artola et al., 2003). Al considerar que la industria semillera tiene el problema de producir semillas con bajo vigor (Hampton, 2002), es necesario el desarrollo de una técnica que lo mejore, y sobre todo que no dañe el ambiente como lo ha

hecho el empleo excesivo de agroquímicos (Vasilevsky, 2003; Hernández et al., 2006). Aunque desde hace más de 70 años que Ssawostin (1930), al utilizar radiación electromagnética observó un incremento en la velocidad de elongación de las plántulas, aún existen grandes incógnitas sobre la combinación de parámetros adecuados para producir efectos favorables para cada tipo de semilla, particularmente maíz y otras especies. Por ello, se evaluó los efectos de diferentes dosis de irradiación electromagnética, aplicada a la semilla de maíz del híbrido CL-12 X CL-11, sobre el vigor de la

semilla mediante la velocidad de emergencia, el establecimiento y el peso seco de las plántulas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Material biológico

Se utilizaron semillas del híbrido de cruza simple CL-12 x CL-11 cultivado en el campus Montecillo del Colegio de Postgraduados, México en 2005. Las semillas fueron homogeneizadas por tamaño y forma mediante el software (UTHSCSA Image Tool de la Universidad de Texas, versión 3.1, 2002). La semilla seleccionada tuvo un área de 0.39±0.06 mm2 y el peso promedio de 1000 semillas fue de 240g; este peso se obtuvo a partir de cuatro muestras de 1000, usando una balanza.

Tratamientos con campo electromagnético de la

semilla Se aplicó un método físico de campo magnético o inducción magnética como tratamiento a la semilla maíz previo a la siembra, el campo electromagnético o inducción magnética se midió en Teslas (T). Las semillas fueron colocadas aleatoriamente dentro del campo magnético; asimismo, al considerar que el campo magnético cambia de la periferia hacia el centro del electro-magneto, las semillas fueron colocadas dentro de un volumen considerado homogéneo (Figura 1). Los valores de inducción magnética fueron de B1=160 y B2=560 mT se sometieron a seis tiempos de exposición (Cuadro 1).

Figura1. Instrumentación para la radiación de maíz. Se calculó la dosis de exposición (Dexp) descrita como: Dexp=ρMt; donde: ρM =½ µoHm

2 es la densidad de energía de campo magnético (J∙m-3), µo es la permeabilidad de vacío, Hm es la intensidad de campo magnético (Am-1) y t es el tiempo de exposición (s) (Pietruszewsky, 2007) (Cuadro 1). Durante la irradiación de la semilla, la temperatura se incrementó debido al efecto Joule

generado en las bobinas; por ello, se registró la temperatura existente en el contenedor de la semilla, al término de la irradiación de cada tiempo aplicado (Cuadro 2). Se midió la inducción magnética con un Gaussometro (Lakeshore, modelo 410).

Establecimiento de la prueba de velocidad de

emergencia Se estableció en el Campus Montecillo del Colegio de Postgraduados, México, la prueba de vigor de velocidad de emergencia en un almácigo bajo microtúnel con dimensiones de 1.80x1.80x0.20m. Se utilizó como sustrato suelo franco arcilloso. Para la siembra se trazaron superficialmente los surcos a una distancia entre ellos de 3.2 cm y una longitud de 80 cm; enseguida se colocó verticalmente la semilla presionando ligeramente para introducirla al sustrato, dejando visible la corona. Posteriormente, se cubrió con una capa de sustrato de 10 cm, que ejerció una fuerza de 544.148 x 103 Nt-m-2. Los riegos fueron diario a las 10:00 horas. La temperatura promedio fue 17.35ºC, la temperatura máxima de 29.7ºC y la mínima de 5ºC. Diseño experimental y análisis estadístico

Se utilizó el diseño experimental en bloques completos al azar con cuatro repeticiones. La unidad experimental constó de 25 semillas. Se realizó el análisis de varianza con el procedimiento PROC GLM y a las variables que

tuvieron efecto significativo p =0.05 entre

tratamientos, se les aplicó la prueba de comparación múltiple de medias Tukey con los procedimientos del Sistema Avanzado de Estadística (SAS, 1999). Las diferencias estadísticas significativas fueron encontradas al cuarto día, después de iniciada la emergencia en la velocidad de emergencia y porcentaje de establecimiento de emergencia y en el peso seco al diecisieteavo día. La precisión fue una componente esencial de la metodología empleada utilizada en este estudio (Tekrony, 2003).

RESULTADOS

Se observaron diferencias significativas p =0.05

entre tratamientos de radiación electromagnética para velocidad de emergencia (VE), porcentaje del establecimiento de plántulas (PE) y peso seco de la parte aérea (PSA) (Cuadro 3). Esto indica que por lo menos uno los tratamientos electromagnéticos aplicados pre-siembra tuvo un efecto diferente en comparación con los demás.

Cuadro 3. Cuadrados medios y valor de probabilidad para las variables de la prueba de vigor en un genotipo de maíz bajo

condiciones de microtúnel, Montecillo, México, 2007. F.V. G.L. VE PE PSA

Repeticiones 3 0.04 61.54 0.62 Tratamiento 12 0.11* 196.36* 0.36* Error 36 0.02 31.1 0.17

R2 0.60 0.69 0.51 C.V. (%) 22.41 19.48 22.1 Media 0.71 28.61 1.86

R2 = Coeficiente de determinación, C.V.= Coeficiente de variación, * = diferencias significativas al nivel del 5% de probabilidad de error. En general, las mayores respuestas positivas (Cuadro 4), donde existió bioestimulación, fueron observadas con los tiempos de exposición de 30 y 60 minutos con una inducción magnética (B) de 560 y 160 mT, respectivamente; dosis=705.6 KJm-3s y dosis=27.42 KJm-

3s. El mejor tratamiento fue con B=560 mT y tiempo de irradiación de 30 minutos (Dosis=705.6 KJm-3s),

mostrando un incremento significativo a (p 0.05), para velocidad de emergencia de 69.23%, porcentaje de establecimiento de plántulas de 90.47% y peso seco de 36.59% en comparación con el testigo (semillas sin tratamiento de radiación electromagnética). Asimismo, se observa que el comportamiento de las variables se

modifica en función del tratamiento aplicado, la intensidad y el tiempo de exposición, presentando un patrón de comportamiento parecido, tendiendo a llegar a un valor máximo al comparar con respecto al control y posteriormente disminuye, con una pequeña tendencia a bajar y luego a aumentar

Cuadro 4. Comparación de medias para las variables en la prueba de vigor bajo condiciones microtúnel, Montecillo, México,

2007. Tratamiento B(mT) T(minutos) VE %PE PSA (g)

1 160 30 0.59 bc 27 ebdac 1.78 ba

2 160 60 0.90 a 39 ba 2.25 ba

3 160 120 0.77 bac 34 bdac 2.26 ba

4 160 240 0.79 bac 35 bac 1.97 ba

5 160 360 0.76 bac 30 ebdac 1.79 ba

6 160 480 0.84 bac 31 bdac 1.95 ba

7 560 30 1.10 a 40 a 2.37 a

8 560 60 0.61 bc 22 edc 1.63 ba

9 560 120 0.66 bc 24 edc 1.79 ba

10 560 240 0.66 bc 26 ebdc 1.55 ba

11 560 360 0.44 c 17 e 1.32 b

12 560 480 0.59 bc 26 ebdc 1.7625 ba

Testigo 0 0 0.65 bc 21 ed 1.7350 ba

Medias con la misma letra en cada columna son estadísticamente iguales (Tukey, p 0.05). B=Inducción magnética; VE=Velocidad de emergencia; PE=Porcentaje de establecimiento de plántulas; y PSA=Peso seco de la parte aérea.

DISCUSIÓN

En este estudio se evaluaron seis tiempos de exposición y dos niveles de inducción magnética (160 y 560mT), se encontró que hubo diferencias estadísticas significativas (p

0.05), bajo la condición de estrés a la cual se sometió la semilla al ser colocada a una profundidad de 10cm. Estas diferencias se presentaron al cuarto día de haber iniciado la emergencia para el parámetro velocidad de emergencia y porcentaje de establecimiento de plántulas, y para el peso seco, después de 17 días, lo cual comprueba que para el mejor tratamiento los efectos persisten al paso del tiempo. Esto debido a que el campo electromagnético produce cambios fisiológicos, bioquímicos y físicos en las estructuras celulares (Pietruszewski, 2007), que redunda en el crecimiento de las plántulas. Los resultados obtenidos en este estudio muestran un incremento en la calidad fisiológica de la semilla al ser tratada con radiación electromagnética (combinación de inducción magnética y tiempo de exposición), medido a través de la velocidad de emergencia, porcentaje de establecimiento y peso seco de parte aérea. Se muestra que existe una dosis óptima del tratamiento de radiación electromagnética (B=560 mT y tiempo de irradiación de 30 minutos; Dosis=705.6 KJm-3s) que produce efectos de bioestimulación favorables sobre la velocidad de emergencia, emergencia de plántulas y peso seco; sin embargo existen tratamientos que no tienen ningún efecto de bioestimulación (Cuadro 4). El efecto obtenido depende del valor de la inducción magnética y del tiempo de exposición a la irradiación, sin ser una dependencia lineal.

Al considerar la definición de la AOSA (1983) para el vigor: “son aquellas propiedades de las semillas, las cuales determinan el potencial para una rápida y uniforme emergencia de plántulas y desarrollo de plántulas normales bajo un amplio rango de condiciones de campo”, los resultados obtenidos confirman que la radiación electromagnética es un método viable para incrementar el vigor de la semilla, porque hubo un incremento en la velocidad de emergencia, porcentaje de establecimiento y peso seco de la parte aérea de las plántulas. Resultados similares fueron observados por Alexander y Doijode (1995), quienes reportaron un incremento significativo en el porcentaje de germinación, con respecto al testigo, del 161.48% en semillas de arroz; en porcentaje de emergencia del 127.3% y en germinación del 36.6% en cebolla, respecto al control; empleando electro-magnetos. Asimismo, en experimentos con semillas de maíz a niveles de inducción magnética de 125 mT y 250mT, empleando imanes permanentes a distintos tiempos de exposición de campo magnético; también se observó, en general, un incremento en la altura y el peso de la plántula (Flórez et al., 2007). En México, al considerar la necesidad de alimentos, particularmente maíz, para alimentar a humanos y animales; y el problema que tiene la industria semillera de producir semilla de bajo vigor; la técnica de radiación electromagnética es una alternativa para incrementar la calidad fisiológica de la semilla de maíz, con bajo costo y que no daña al ambiente

.

CONCLUSIONES

La aplicación de radiación electromagnética en semillas de maíz del híbrido CL-12 x CL-11, antes de la siembra, incrementa la calidad fisiológica medido a través de la velocidad de emergencia, porcentaje de establecimiento y peso seco de parte aérea. En el híbrido CL-12 x CL-11, la dosis 705.6 KJm-3s (tiempo de 30 minutos e inducción magnética de 560 mT) presentó los mayores resultados.

AGRADECIMIENTOS

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) e Instituto Politécnico Nacional (IPN) por el apoyo otorgado; asimismo al programa de Maestría en Ingeniería de Sistemas y a la Directora de Tesis. También, a la Área de Producción de Semillas del Colegio de Postgraduados y al Laboratorio de técnicas Fototérmicas del Departamento de Física del CINVESTAV – IPN.

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PONENCIA ENVIADA A III CONFERENCIA INTERNACIONAL DE ELECTROMAGNETISMO APLICADO FRIJOL

EFECTOS PRODUCIDOS EN LAS SEMILLAS DE FRÍJOL (PHASEOLUS VULGARIS L.) BAJO TRATAMIENTOS MAGNÉTICOS PRE-

SIEMBRA

Engelbert E. Linares González 1*, Arturo Domínguez Pacheco2, Claudia Hernández Aguilar2, Aquiles Carballo Carballo3, Alfredo Cruz Orea4 y Efraín

Martínez Ortíz2

RESUMEN

El fríjol ocupa, entre los granos de México, el segundo lugar en importancia después del maíz, siendo un alimento básico en la dieta del mexicano;

contiene 63% de carbohidratos, 24% de proteínas, 3% de grasas, 6% de fibras crudas, y 4% de cenizas, además de hierro, consecuentemente

la calidad en la semilla requerida para su producción es necesaria en los sistemas de producción; ya que afecta el establecimiento del cultivo, el

crecimiento y la productividad. El vigor de la semilla es una componente de la calidad que está relacionado con un rápido y uniforme emergencia

de plántulas (Artola et al., 2003). Al considerar que la industria semillera tiene el problema de producir semillas con bajo vigor (Hampton, 2002),

es necesario el desarrollo de métodos que lo mejore, y sobre todo que no dañe el ambiente y la salud humana, como lo ha hecho el empleo

excesivo de agroquímicos (Vasilevsky, 2003; Hernández et al., 2006). De esta manera en este trabajo de investigación se evaluó el e fecto de la

radiación electromagnética en variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L) sobre el vigor de la semilla. En la estación experimental de Montecillo

Texcoco en el Área de Mejoramiento de la Calidad Genética del Colegio de postgraduados de Montecillo, Texcoco, México, se estableció la prueba de

vigor de emergencia. Se evaluaron 16 tratamientos productos de la combinación de 4 híbridos de frijol proporcionados por el INIFAP (Negro 8025,

Bayo INIFAP, Bayo México y Flor de Durazno), cuatro tiempos de irradiación (30, 60, 120 y 240 segundos), 1 nivel de inducción magnética (250

Gauss) y un testigo o control para cada híbrido; bajo un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones, la unidad experimental

constó con 25 semillas. Los resultados indican que hubo diferencias ( 05.0p ) entre tratamientos de radiación electromagnética, siendo el

mejor tratamiento a un tiempo de exposición de irradiación de la semilla pre-siembra de 120 segundos. Con estos resultados se plantea que el

campo magnético influye en el vigor inicial de las plántulas.

Palabras clave: Bioestimulación, magnetismo, vigor, frijol, porcentaje de establecimiento, velocidad de emergencia, Phaseolus Vulgaris L.

1 Instituto Politécnico Nacional, UPIBI, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Av. Acueducto s/n Col. Barrio la Laguna

Ticomán, México,D.F., C.P.07340 México. (E-mail: [email protected] ). *Autor responsable.

2 Instituto Politécnico Nacional, Sepi-Esime, Zacatenco. Unidad Profesional “Adolfo López Mateos”. Col. Lindavista. México D.F., CP 07738,

México. (E-mail: [email protected], [email protected], [email protected] ).

3 Colegio de Postgraduados. IREGEP. Programa de Semillas. Montecillo. Edo. de México. CP 56180, México. (E-

mail: [email protected] ) 4 Departamento de Física, CINVESTAV – IPN, A. P. 14-740, México D.F., C.P. 07360, México ([email protected]).

mailto:[email protected]






REFERENCIAS

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Special Issue 179-186.

Evaluation of wheat and maize seeds by photothermal microscopy.

ABSTRACT

Photothermal microscopy (PTM) was used to evaluate the deterioration of wheat and maize seeds. The analized seeds were obtained from different productive cycles in such away that older seeds show a natural deterioration. In the PTM experimental setup a modulated focused laser beam impinges on the sample. Due to the periodic heating it is possible to obtain a photothermal (PT) signal by using a microphone sensor, from this sensor an electrical signal is obtained due to the temperature variation in the sample. Since there are local differences in the seed structure, the absorption of the laser beam is no-homogeneous which produce a different PT signal in each point of the sample. By taking the set of the obtained PT signals as a function of their positions it is possible to obtain a PT image. The image resolution was 50 for each seed.

KEYWORDS: Photothermal microscopy (PTM), Photoacoustic microscopy (PAM), seeds, maize, wheat, deterioration,

1. INTRODUCTION Photothermal microscopy (PTM) can be used with great advantage in biological studies; with this technique it is possible to obtain, superficial and in-depth thermal images, through a non-destructive evaluation [1]. PT techniques allow the acquisition of information of samples with inhomogeneous structures as agricultural seeds. PTM imaging includes among others PAM (Photoacoustic Microscopy) and PPEM (Photophyroelectric Microscopy) techniques.

Photoacoustic microscopy (PAM) has been used successfully for surface and sub-surface analysis of solid materials. The photoacoustic (PA) effect is the physical basis for PA imaging; it refers to the generation of acoustic waves by the absorption of electromagnetic energy, such as optical or radio-frequency. Alexander Graham Bell first reported the observation of sound generated by light in 1880 [2]. In a PAM experiment, the modulated light energy, absorbed by the sample, is converted into acoustic or elastic energy via the conversion of light into thermal energy [3]. The technique involves a modulated laser beam which is focused, to scan the sample of interest. The ther-mal waves generated in the sample by the periodic heating scatter defects below the surface of the sample, and this causes a change in the photoacoustic signal. As the laser

beam is scanned across the sample, any change in the photoacoustic signal indicates the presence of defects at that location [4]. Obtaining of imaging by PAM have been successfully performed for several materials and structures, such as, integrated circuits with submicron structures, ferroelectric domains of PZT, crystal shapes of metals but in agricultural application very little investigation has been done [3]. Seed quality is an important seed purchasing criterion, and it is a specific requirement because it affects crop establishment, growth and yield; therefore it has a influence on economic production [5]. In many Latin-American countries , the basic crops are maize (Zea mays L.) and wheat (Triticum aestivum L.), for this reason seed physiological quality plays a fundamental roll in the achievement of an adequate seedling emergence and crop establishment [6]. In order to obtain the highest crop potential in yield and/or quality, seeds of high quality that produce rapid and uniform seedling emergence are required [7]. Seed Vigor is the physiological quality component that is closely related with rapid, uniform emergence and development of normal seedlings (under a wide range of soil conditions) [8]. Many factors contribute to seed quality, as the aging of these. Considering that a chronic problem in the seed industry is the evaluation of seed quality [9], the development of a non-destructive technique that can be applied for evaluate them and to obtain superficial and in-depth images would be very useful. The main advantage of PA technique is related with the fact that PA is a non-destructive method, which is an important factor in the study of seeds samples. Therefore, the main objective of the present study was to obtain superficial and in-depth images of wheat and maize seeds of different ages by means of PAM to evaluate the quality of the seeds. 2. MATERIALS AND METHODS

2.1 Biological Material

Maize seeds from cross CL-12 x CL-11 (Genotypes: produced in 2005 (a) and 2007 (b)) and Wheat (Genotypes: produced in 2005 (a) and 2007 (b)) have been provided by the Mexican Genetic Quality control assurance institute (IREGEP) for the present research project.

2.2PT EXPERIMENTAL SET-UP A schematic diagram of the experimental setup used for PT scanned imaging is shown in Figure 1. In this mounting, the photoacoustic cell and its sensor an electret microphone are mounted on a stage of x - y mobile axes, with resolution of 50 for their displacements. The excitation source is a fiber coupled laser diode, at 650 nm wavelength, modulated in intensity at a frequency of 1 Hz, by the reference oscillator of the lock-in amplifier. By using a microscope objective, the laser beam was focused on the seed surface. First, the wheat seeds were placed inside of the PA cell. The PA signal was pre-amplified, and sent to the lock-in amplifier. A personal computer was used to control the scanning of the x-y translation stage and also to record, from the lock-in amplifier, the experimental PA signal amplitude and phase from each point of the scanned sample. After, the maize seeds were placed inside of the PA cell and in a similar way, as it was described before, the PA signal from each point of the scanned sample was recorded as a function of its position. 3. RESULTS AND DISCUSSION Due to the fact that the phase lag of the photoacoustic signal increases with distance into the sample and with increasing modulation frequency, the depth profile can be determined by controlling these two quantities. Then for multilayered samples, it is possible to generate separate photoacoustic images from different layers by observing image in a phase delayed mode; then in thermal wave microscopy is possible to adjust the phase angle setting in the PT signal in order to maximize the contributions to the signal of either the surface topography or the subsurface features. Figure 2 shows wheat and maize seeds photothermal images. The imagining of wheat and maize were obtained through photoacoustic microscopy. The images show some superficial and in depth characteristics. Different phases angle setting show the structures at different depths of the evaluated samples. In this Figure photothermal images of seeds at different ages are shown. The measured area for wheat was 4 x 6 mm and 6 x 6 mm for maize. The wheat seed produced in 2007 (Figure 2a), shows a uniform image, which is due to an homogeneous absorption, occurred due to the homogenous color in the seed and also a less variation in the thermal diffusivity due to the homogeneity in the structure of the seed. Only in the upper part of the seed a different intensity is observed, this could be due to an initial deterioration, for storage, in the pericarp showed on this part of the seed.

Moreover, the PA image of older seed (produced in 2005) shows a marked inhomogeneous absorption (see Figure 2b) region caused by the different coloration and structure of the wheat due to deterioration of the seed in comparison with the younger seed. It is shown in the image; a strong difference in brightness intensities with respect to the younger seed, the deterioration can be caused for the storage time and also by mycoflora associated to the seed. In wheat, fungi (Fusarium spp., Tilletia spp., Drechslera spp., Septoria spp. and Ustilago spp.), bacteria (Corynebacterium, Pseudomonas and Xanthomonas) and nema-todes (Anguina tritici) are the most important seed-borne diseases [10]. In maize, most important fungi are: Aspergillus, Penicillium, Alternaria and fusarium [11]. Then by changing the phase angle setting in the PA signal it is possible to obtain a depth profile of the seed samples Figures 2a and 2b show the wheat images obtained in a phase delayed mode as described in reference [12]. In these images it is possible to observe two PA images at different phase angle setting: 45° and 11.25° which show different in deep images of the analyzed wheat samples. In the case of 11.25° it is possible to observe more subsurface characteristics; in this case we have a signal generated mainly by the endosperm of the seed. In the younger seed Figure 2a it is possible to observe that there was no deterioration inside, and then the quality of the seed is good. But the older seed shows superficial and in-depth deterioration, and then the quality of this seed is not good. With the seed aging, there are changes in their porosity, the structure of the material and color; for this reason the PA signal is different with respect to the younger seed and the image shows change in the brightness intensity. The importance of the PA image is mainly due to the fact that any type of deterioration for some type of seed-borne diseases inside could be observed to determine the health inside of the seed.

For maize seeds Figures 2c and 2b are also observed differences between the seeds produced in 2007 and 2005. The PT image obtained through PA technique, showed more differences in brightness intensity in the older maize seed when compared with the younger seed. In similar way to wheat, PA images are projected in depth at different phase angle setting in the PA signal at: 45° and 11.25°, also it is possible to observe more deterioration in the case of the older seed. The photoacoustic signal is higher in the seed with more deterioration; this could be due to the porosity of the material and the different color of the seed, since the photoacoustic signal is dependent on the thermal and optical properties of the sample. The image shows more deterioration in embryo for both seeds, it is possible that

the deterioration began in this part of the seed for both samples. This result suggests that changes in the intensity of the image, when the seed has some deterioration, will allow to determine if the seed is alive or death, in short time, depending on the imaging resolution. Seeds abnormal gradually lose vigor, before they lose the capacity to germinate and finally die. Seed infection or deterioration for the age may lead to low germination, reduced field establishment, severe yield loss or a total crop failure [13]. The results shown that the PT techniques, in this case photoacoustic makes possible to evaluate the surface and in-depth qualities of wheat and maize seeds. Seed quality depends on genetic components (defined by the variety), physical purity, viability, and seed health (disease). Seed tests provide information to determine the quality of seeds. This information is needed to reduce the risks resulting from planting poor quality seeds. The seed tests are presented by several publications of the Association of Official Seed Analysts [14] and the International Seeds Test Association [15] but several of these tests, it is not possible to use them due to the fact that these analysis use chemical substances and also the process it self could damage the seeds which disabled their sowing. 4. CONCLUSIONS The photothermal microscopy techniques provide unique possibilities to evaluate seed quality due to :) No special sample preparation is required to obtain photoacoustic imagines. Also PA allows differentiation between the sample characteristics at different depths, which is determinated by its structural components and superficial pigment distribution and in-depth which makes to see the abnormal seeds because exhibit different pattern resulting in the PA intensity. Finally PT techniques are non – destructive methods and it is possible use them to determine the seed quality for sowing. ACKNOWLEDGMENTS The authors are thankful to the Mexican agencies, CONACYT, COFAA, EDI and CGPI for financial support of this work, we also acknowledge Ing. Esther Ayala of the Physics Department of CINVESTAV-IPN for her technical support. REFERENCES

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4. R.S. Quimby, Applied Physics Letter, 45, 1037 (1984).

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10. Mamluk, O.F. & van Leur, J. . Seed production technology. Aleppo, Syria, ICARDA (1986)

11. C. Hernández Aguilar, A. Carballo C, and A. Domínguez-Pacheco, Tecnología Química, 4,115 (2007).

12. C.L. Cesar, H. Vargas, J. Pelzl, L.C.M. Miranda , J. Appl. Phys., 55, 3460 (1984)

13. R. A. Singh, R.A. & A. Krishn, Ind. Phytopathol, 35, 54 (1982).

14. Association of Official Seed Analysts, AOSA

Handbook 32 (1983).

15. International Seed Testing Association, Seed

Science and Technology, 21, 288 (1993).

CONCLUSIONES

1. A través de la investigación se demostró que el tratamiento de semilla de maíz puede ser un método sustentable para ser aplicado a determinada combinación de parámetros de irradiación

2. La aplicación de radiación electromagnética en semillas de maíz del híbrido CL-12 x CL-11, antes de la siembra, incrementa la calidad fisiológica medido a través de la velocidad de emergencia, porcentaje de establecimiento y peso seco de parte aérea.

3. En el híbrido CL-12 x CL-11, la dosis 705.6 KJm-3s (tiempo de 30 minutos e inducción magnética de 560 mT) presentó los mayores resultados.

4. Con estos resultados se plantea que el campo magnético influye en el vigor inicial de las plántulas provenientes de semillas de frijol tratadas magnéticamente

5. Las plántulas provenientes de semillas de frijol criollo 6. Con estos resultados planteamos la necesidad de generar más investigación ya que cada variedad y

genotipo de semilla responde de manera diferente.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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GRACIAS POR APOYAR LOS PROYECTOS!!!

IMPACTO

El impacto esperado de este proyecto de investigación para los productores, donde los productores de maíz y trigo contaran

con una ventaja competitiva en sus siembras ya que contarán con semilla de mayor calidad y consecuentemente

incrementarán la producción y rendimiento de estos cultivos; empleando una estrategia biofísica de mejoramiento de la calidad

de la semilla que no daña el ambiente encaminados hacia el logro de una agricultura sustentable. Así podrán incorporar un

prototipo irradiador, para tratamiento de su semilla pre-siembra

CIENTÍFICO

Diversas investigaciones de científicos señalan el empleo del campo electromagnético, con esta investigación demostramos

que se pueden emplear arreglos de bobinas y producir efectos de bioestimulación, elementos que abren la posibilidad de ser

incorporados dentro de los procesos industriales de acondicionamiento de la semilla, así como incrementar el área de

irradiación y radiar una mayor cantidad, cuestión compleja no factible a realizar con otros de arreglos.

Los científicos deben encaminar los esfuerzos hacia el desarrollo de métodos que mejoren las cosechas y no dañen el

ambiente, buscando fuentes bioenergéticas y bioestimuladores, indicar nuevos métodos en la producción agrícola que no

produzcan el deterioro de la Naturaleza y en consecuencia de nuestra vida

TECNOLÓGICO

Al demostrarse los beneficios del empleo de este elemento bioestimulador, los productores contarán con la posibilidad de

incorporarlo dentro de los procesos de acondicionamiento de la semilla dándole una ventaja sobre otros, mejorar la calidad de

la semilla incrementándose la producción. En el siglo pasado para incrementar la producción se aplicaron diferentes químicos

en la agricultura gracias a los descubrimientos de científicos que realmente produjeron una revolución; por ejemplo: muchos

químicos son empleados para la fertilización de las cosechas, para el control de plagas, control de hongos, etc. que ayudan al

alto desarrollo de los sistemas de cultivo, seguros y abundantes, y que inicialmente fueron una fuente de alimentación

saludable, pero éstos métodos han impactado la salud pública y el ambiente. Por otro lado el uso de químicos por largo tiempo

en la producción de comida ha disminuido la resistencia de las plantas y la estructura bioenergética de la tierra lo cual se

manifiesta como: disminución en la resistencia de las plantas, disminución de la productividad y pérdidas de la capacidad de

la tierra; esto significa que han ocasionado consecuencias negativas en los suelos y en el ambiente y en los productos que nos

sirven de alimentación

SOCIAL

Al incrementarse la producción y emplear un método que detenga los procesos destructivos del suelo y el ambiente y en

consecuencia de la alimentación futura, se tendrá como consecuencia una mejora en la calidad de vida de la población, quizás

menos enfermos por usar agroquímicos. Cabe destacar que el fenómeno más preocupante en el campo mexicano es la

pobreza y la continua emigración de campesinos a EU, siendo uno de los factores el que las tierras ya no producen lo que

producían antes. Al incrementarse la producción en consecuencia se incrementaran las fuentes de trabajo y las personas

estarán más satisfechas para poder convivir y relacionarse y seguir trabajando y produciendo.

ECONOMICO

Al incrementar la producción en la zona centro norte no habrá la necesidad de importar semilla de maíz y trigo de otros países

y esto repercutirá en la economía de nuestro país

AMBIENTAL

En la medida que se reduzcan el uso de los agroquímicos fertilizantes, fungicidas y otros, se deteriorara menos tanto el suelo

como el aire que respiramos.

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