DEPARTAMENTO DE INGENIERÍAS

CÁLCULO DE MEDICIÓN BIOMÉTRICA

DE LAS HOJAS DE SOL Y SOMBRA DEL

CITRUS x LIMON

BEATRIZ LILIANA MARTÍNEZ OJEDA

COSME LÓPEZ CALDERÓN

YESENIA VALDERRAMA SÁNCHEZ

CONTENIDO

Resumen ________________________________________________________ i

Introducción _____________________________________________________ ii

Metodología _____________________________________________________ iii

Resultados ______________________________________________________ v

Conclusiones ____________________________________________________ vii

Bibliografía _____________________________________________________ viii

i

RESUMEN

Mediante mediciones de tipo biométrico (altura, diámetro y pesos) es posible calcular índices

relacionados con el crecimiento, el reparto de la biomasa y la arquitectura de determinada

planta. En esta práctica analizamos las hojas de limonero. El limonero, es un pequeño árbol

frutal perenne que puede alcanzar más de 4 m de altura. Su fruto es el limón, una fruta

comestible de sabor ácido y extremadamente fragante que se usa en la alimentación. El

limonero posee una madera con corteza lisa y madera dura y amarillenta muy apreciada para

trabajos de ebanistería. Botánicamente, es una especie híbrida entre Citrus medica (cidro o

limón francés) y Citrus aurantium (naranjo amargo). El objetivo de esta práctica es determinar

las diferencias que hay entre las hojas de sol y sombra del limonero analizando parámetros

como el peso de la hoja, área foliar, peso fresco y peso seco, entre otros.

ii

INTRODUCCIÓN

El limonero pertenece al reino Plantae, clase Magnoliopsida,

orden Sapindales, familia Rutaceae, género Citrus y especie Citrus

× limón. Forma una copa abierta con gran profusión de ramas,

sus hojas son elípticas, coriáceas de color verde mate lustroso

(5–10 cm), terminadas en punta y con bordes ondulados o

finamente dentados.

Sus flores, comúnmente llamadas (al igual que las del naranjo) azahares o flores de azahar,

presentan gruesos pétalos blancos teñidos de rosa o violáceo en la parte externa, con

numerosos estambres (20–40). Surgen aislados o formando pares a partir de yemas rojizas.

Su fruto, posee un alto contenido en vitamina C (501,6 mg/L) y ácido cítrico (49,88 g/L). Es muy

utilizado en alimentación, principalmente para elaborar postres (tales como el arroz con leche,

en este caso se usa su piel para aromatizar) y bebidas naturales (como la limonada y la leche

merengada). Por la acidez de su jugo, se puede utilizar para potabilizar agua, agregando 4 ó 5

gotas por cada vaso de agua, y dejándolo actuar unos cuantos minutos.

iii

METODOLOGÍA

1. Se seleccionaron 20 hojas de limonero: 10 de ellas que se encontraban expuestas al sol

y las otras 10 expuestas a la sombra.

2. A continuación establecemos nuestras hipótesis a demostrar o refutar:

- Hipótesis 1º: Las hojas de sol poseen mayor área foliar.

- Hipótesis 2º: Las hojas de sol poseen mayor área específica (SLA).

- Hipótesis 3º: Las hojas de sombra poseen mayores niveles de clorofila.

3. Para demostrar o refutar estas hipótesis, hemos de obtener los datos de superficie foliar,

peso foliar y niveles de clorofila de ambos tipos de hojas. Consecuentemente

detallaremos por separado los procedimientos seguidos para obtener los datos

anteriores:

3.1. Cálculo del área foliar (dato necesario en la Hipótesis 1º):

3.1.1 Comenzamos con la copia sobre papel cada una de las hojas.

3.1.2 Después se recortaron dichas copias y se pesaron en laboratorio. Se

recortó también y se pesó un cuadrado de 2 cm2 del mismo papel en que se copiaron las

hojas; esto es de vital importancia ya que nos que nos proporciona la relación entre

peso y superficie.

3.1.3. Gracias a la relación entre peso y superficie dada por el cuadrado de 2

cm2, podemos asignar al peso de cada hoja de papel una superficie.

3.2. Cálculo del área específica (dato necesario para la Hipótesis 2º):

3.2.1 El área específica se obtiene por la fórmula:

SF = superficie foliar (dato que ya hemos calculado)

PS = peso en seco de la hoja (a calcular en los pasos siguientes)

3.2.2. Se prosiguió con el pesado en fresco de las hojas.

3.2.3. Posteriormente se llevaron las hojas al horno del laboratorio, con el fin

de deshidratarlas para calcular su peso en seco.

3.2.4. Después de 3 días en el horno, se vuelven a pesar las hojas

obteniendo ahora el valor de peso en seco.

iv

3.2.5. Teniendo los datos de SF y PS ya podemos calcular fácilmente la SLA de

cada hoja.

3.3. Para la Hipótesis 3º:

3.3.1 Comenzamos tomando fotografías de las hojas con la ayuda de un

proyector de imágenes.

3.3.2. Estas fotografías serán retocadas con el software Dydelf 1.05 para

reducir a 8 el número máximo de colores presentes en las fotografías. Esto nos sirve para

facilitar el uso e interpretación del software usado en el próximo paso.

3.3.3. El software ImageJ 1-36.b nos proporcionará para las fotografías de

cada hoja, su valor de clorofila. Esto se debe a que dicho programa informático puede

analizar la densidad de los colores, entre los cuales nos interesa el verde (generado por la

clorofila).

4. Una vez tenidos los datos de cada una de las 20 hojas, procederemos a la tabulación de

los mismos y al cálculo de media y varianza de los datos que nos interesan: superficie

foliar, peso foliar y niveles de clorofila.

5. Para concluir se realiza el “test de la t” (confianza = 95%) para analizar si con nuestros

datos obtenidos aceptaremos o refutaremos nuestras hipótesis:

√⌈

⌉ (

)

v

RESULTADOS

TABLA 1

Fracciones Hojas de Sombra

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S2 Media

Peso de la hoja (papel_recortada)

0.1398

0.0658

0.0685

0.0974

0.1007

0.1036

0.0465

0.1195

0.0834

0.0761

Área Foliar = SF = 8.6563

4.0743

4.2415

6.0310

6.2353

6.4149

2.8793

7.3994

5.1641

4.7121

2.951 5.5808

Peso Fresco 0.4058 0.2133 0.1578 0.2248 0.1843 0.2677 0.3228 0.2766 0.2796 0.1223

Peso Seco= PS = 0.1563 0.1332 0.0643 0.1331 0.1025 0.1079 0.1038 0.1863 0.0912 0.1194

Area especifica de la hoja = SLA = SF/PS

55.382 30.587 65.964 45.311 60.832 59.452 27.738 39.717 56.623 39.464 178.9 48.10

Densidad de clorofila (V)

194.5 159.66 191.92 194.42 188.74 170.64 157.33 182.38 179.2 195.93 210.03

181.47

En la Tabla1 se presentan todos los datos obtenidos a partir de las mediciones biométricas solo para las hojas de sombra del limonero.

vi

Tabla 2

Fracciones Hojas de Sol

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S2 Media

Peso de la hoja (papel_recortada)

0.0545

0.1168

0.0681

0.1133

0.1427

0.1326

0.0899

0.0786

0.0650

0.0746

Área Foliar = SF =

3.3746

7.2322

4.2167

7.0155

8.8359

8.2105

5.5666

4.8669

4.0248

4.6192

3.601 5.79

Peso Fresco 0.3883 0.3545 0.4430 0.3439 0.2299 0.1910 0.2252 0.2008 0.1744 0.3001

Peso Seco = PS =

0.1887 0.1483 0.1662 0.996 0.2071 0.1078 0.1725 0.1066 0.082 0.0898

Area especifica de la hoja = SLA = SF/PS

17.883 48.76 25.37 7.04 42.66 76.16 32.27 45.65 50.18 51.43 389.57 39.74

Densidad de clorofila (V)

203.7 201.65 194.36 175.06 182.89 151.57 169.69 137.9 107.74 129.72 1064.67

165.42

En la Tabla 2 se presentan todos los datos obtenidos a partir de las mediciones biométricas solo para las hojas de sol del imonero.

Los resultados obtenidos en el “test de la t” son los que siguen:

Área Foliar: t = 0.2662

SLA: t = -1.114

Densidad de clorofila: t = 0.017

Para todos estos “test de la t”, los grados de libertad (n1 + n2 - 2) son:

10 + 10 - 2 = 18

vii

CONCLUSIONES

Con un nivel de confianza del 95% y unos grados de libertad de 18, obtenemos en la “tabla de

puntos críticos para la distribución de T de Student” un valor de 1.7340636

Área foliar. Tras realizar el “test de la t” hemos de aceptar la 1ª hipótesis, ya que

nuestro valor obtenido (0.266) se encuentra entre -1.734 y +1.734: “Las hojas de sol poseen

mayor área foliar que las de sombra”. Esto se debe a que las hojas de sol al tener más

contacto con la energía solar, se han adaptado para incrementar su superficie y captar más

rayos de sol.

Área Específica de la Hoja. Tras realizar el “test de la t” hemos de aceptar la 2ª

hipótesis, ya que nuestro valor obtenido (-1.114) está entre -1.734 y +1.734: “Las hojas de sol

poseen mayor área específica”. Las hojas de sol se han adaptado para aumentar su

superficie por unidad de peso, optimizando así la captación de rayos de sol.

Niveles de clorofila. Tras realizar el “test de la t” hemos de aceptar la 3ª hipótesis, ya

que nuestro valor obtenido (0.017) está entre -1.734 y +1.734: “Las hojas de sombra poseen

mayores niveles de clorofila”. Tanto las hojas de sol como las de sombra se han adaptado

para: evitar el exceso de proceso fotosintético en las primeras y para incrementar el proceso

fotosintético en las segundas. Cuando los niveles de radiación son demasiado altos se pueden

producir procesos de fotoinhibición e incluso daños irreversibles en el aparato fotosintético

debido a la fotooxidación. Por otro lado si los niveles de radiación son demasiado bajos, la

producción fotosintética será insuficiente y también se afectará negativamente a la fisiología de

la planta.

viii

BIBLIOGRAFÍA

1. Gulsen, O. y M. L. Roose. (2001). Citrus x limon. extraido de:

http://es.wikipedia.org/wiki/Citrus_%C3%97_limon

2. Gutierrez, H. y de la Vara, R. (2008). Análisis y diseño de experimentos. México, D.F.

México: McGRAW-HILL