informe del frijol
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UNIVERSIDAD RURAL DE GUATEMALA
JACALTENANGO HUEHUETENANGO
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE
INGENIERÍA AMBIENTAL
VII SEMESTRE
QUÍMICA AMBIENTAL
ING. PABLO DOMINGO MONTEJO
EXPERIMENTO EN EL CULTIVO DEL FRIJOL ANALIZADO
BAJO EL MODELO DE ECOSISTEMAS H.T. ODUM
INTEGRANTES CARNÉ
MILEIBY EULALIA HURTADO CAMPOSECO 11-073-0010
EDVIN ALFREDO CASTILLO MONTEJO 11-073-0011
VIDKAN SULLIVAN HERRERA MATÍAS 11-073-0024
MYNOR GUADALUPE ALVA SAUCEDO 11-073-0052
LUIS ALBERTO CÁRDENAS CAMPOSECO 11-073-00
JACALTENANGO 21 DE JUNIO DE 2014.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
ÍNDICE DE CONTENIDOS...................................................................................................................... i
I. INTRODUCCIÓN..........................................................................................................................1
II. OBJETIVOS..................................................................................................................................2
2.1. General...............................................................................................................................2
2.2. Específicos..........................................................................................................................2
III. MARCO TEÓRICO....................................................................................................................3
3.1. Sistemas y agroecosistemas...............................................................................................3
3.2. La especie Phaseoulus vulgaris L. var. ICTA Ligero.............................................................3
3.2.1. Origen.........................................................................................................................5
3.2.2. Adaptación.................................................................................................................5
3.2.3. Características Morfológicas.......................................................................................5
IV. ECOSISTEMA DEL FRIJOL REPRESENTADO CON LA SIMBOLOGÍA DE H.T. ODUM...................6
4.2. Análisis de agroecosistema con respecto a sus análogos relacionados..............................6
4.3. Nivel prioritario..................................................................................................................7
4.3.1. Fuentes de energía.....................................................................................................7
4.3.2. Deposito.....................................................................................................................7
4.3.3. Productor....................................................................................................................8
4.3.4. Consumidor................................................................................................................8
4.4. Comportamiento de los componentes...............................................................................8
4.4.1. Ecosistema del cultivo de frijol con manejo................................................................8
4.4.2. Ecosistema del cultivo de frijol sin manejo.................................................................8
Diagrama del Ecosistema del cultivo de frijol con manejo según modelo de H. T. Odum............10
Diagrama del Ecosistema del cultivo de frijol sin manejo según modelo de H. T. Odum.............11
CONCLUSIONES................................................................................................................................13
i
RECOMENDACIONES........................................................................................................................14
BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................................................15
ANEXOS............................................................................................................................................16
Fertilización y aplicación de insecticida........................................................................................16
Frijol 15 días después de la siembra.............................................................................................16
Parcela con manejo......................................................................................................................17
Parcela sin manejo.......................................................................................................................18
Actividades...................................................................................................................................18
ii
I. INTRODUCCIÓN
El análisis del ecosistema es central para la comprensión del funcionamiento de la naturaleza de lo
estudiado, ya que ayuda a establecer una visión compleja, dinámica y relacionada de la misma,
que permite entender las razones de los procesos. Con ello se centra en el estudio de la diversidad
de los seres vivos realizado fuera del contexto en el que viven. Los diferentes grupos de
organismos se van presentando como un largo catálogo, cuyas características resultan difíciles de
interpretar. Ello contribuye a crear una imagen estática y poco relacionada de los seres vivos pero
con una gran complejidad. El modelo de Howard Thomas Odum establece todos estos aspectos,
como en la interacción entre unos organismos y otros y el ambiente en el que viven donde puede
captarse mejor uno de los aspectos fundamentales de los seres vivos: su capacidad de cambio, lo
que resulta fundamental para comprender su evolución.
Con este modelo de análisis de ecosistemas pueden abordarse aspectos como:
Límites del ecosistema estudiado (dónde empieza y acaba). Concepto de frontera.
Relaciones que pueden apreciarse con los ecosistemas circundantes.
Caracterización de los factores abióticos. Concepto de biotopo en algunas ocasiones.
Caracterización de los seres vivos que viven en el ecosistema. Concepto de biocenosis.
Estudio de la diversidad y abundancia de especies en el ecosistema.
Ocupación del espacio por los organismos. Identificación de hábitats. Identificación de
comunidades. Estratificación.
Relaciones entre los organismos del ecosistema: depredación, simbiosis, mutualismo,
competencia... Redes y pirámides tróficas.
Adaptaciones (formas de movimiento, formas de respiración, adaptaciones al sustrato...).
¿Cómo cambia el ecosistema con el tiempo?
Ritmos biológicos: diurno, estacional, etc.
Sucesión
¿Cómo interactúa con otros ecosistemas?
Ciclos biogeoquímicos
Contaminación
Concepto de biosfera. La hipótesis Gaia.
1
II. OBJETIVOS
II.1. General
Realizar un análisis en un agroecosistema y un ecosistema natural bajo el modelo de H.T.
Odum en el cultivo de Phaseolus vulgaris L. de la variedad ICTA Ligero.
II.2. Específicos
Conocer los componentes que conforman cada uno de los ecosistemas.
Elaborar un diagrama bajo el modelo y la simbología de H.T. Odum para el análisis de
agroecosistemas.
Analizar la interacción de los componentes que conforman el agroecosistema y/o
ecosistema natural.
Explicar la razón de las variaciones de los resultados obtenidos en cada ecosistema.
2
III. MARCO TEÓRICO
III.1. Sistemas y agroecosistemas
Un sistema es un conjunto de elementos o componentes que interactúan entre sí,
formando un ente o unidad con una estructura definida que llevará a cabo una (s)
función (es) determinada (s).
En función jerárquica, la agrupación de los elementos, conforman niveles
subordinados denominados sub-sistemas.
Son características de un sistema poseer limites (estar definidos en el tiempo y en el
espacio ejemplo: una cerca) y formar una arquitectura característica (disposición de
los componentes). Los sistemas pueden ser abiertos si poseen entradas y/o salidas. Un
automóvil tiene como entradas combustibles, lubricantes, agua y oxigeno atmosférico
y sus salidas están constituidas por movimiento y la expulsión de gases y ácidos a la
atmosfera resultantes de la combustión.
La ecología basa la mayor parte de sus estudios en tratar algunos niveles de
organización de Odum (preferencialmente y enumerados de manera deductiva: la
biosfera, los ecosistemas, las comunidades y las poblaciones. Estos estudios pueden
ser llevados a cabo desde 4 puntos de vista:
a) Energéticob) Cíclicoc) Poblacionald) Comunidades o ecosistemas
III.2. La especie Phaseoulus vulgaris L. var. ICTA Ligero
Es una especie perteneciente a la familia de las fabáceas. El frijol es una especie que
presenta una enorme variabilidad genética, existiendo miles de cultivares que
producen semillas de los más diversos colores, formas y tamaños. Si bien el cultivo se
destina mayoritariamente a la obtención de grano seco, tiene una importante
utilización hortícola, ya sea como ejote verde o como ejote con granos. Estos últimos
productos se destinan fundamentalmente al mercado fresco, a la industria de
alimentos congelados y a la elaboración de recetas tradicionales guatemaltecas.
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En Guatemala, el frijol es uno de los componentes básicos de la dieta alimenticia de la
mayoría de la población, especialmente de grupos humanos de escasos recursos. Este
grano contiene 22% de proteínas de alta digestibilidad, es un alimento de alto valor
energético, contiene alrededor de 70% de carbohidratos totales y además aporta
cantidades importantes de minerales (Ca, Mg, Fe), Vitaminas A., B1-1 lamina, B2-
Kivoflavina, C-ácido ascórbico, también es importante, porque al ser una leguminosa
tiene la cualidad de realizarla actividad simbiótica con bacterias fijadoras de nitrógeno
atmosférico (Ehizpbium phaseoli) y así contribuye gratuitamente a mejorar la fertilidad
de los suelos.
La variedad que fue estudiada durante el experimento fue la variedad ICTA Ligero ya
que es una variedad que fue desarrollada por el Gobierno de Guatemala a través del
Instituto de Ciencia y Tecnología Agrícolas para adaptarse en gran medida a las
condiciones en las cuales se ha introducido, en nuestro caso en el Nor Occidente del
país.
Características agronómicas de las variedades mejoradas de frijol en Guatemala
liberadas por el ICTA.
VARIEDADDÍAS A
FLORACIÓN
COLOR DE
FLOR
COLOR DE
VAINA
DÍAS A COSECH
A
TOLERANCIA A ENFERMEDADES
RENDIMIENTO
QQ/MZ.
ADAPTACIÓNM.S.N.M.
ICTA Ostúa 38-40 Morado Blanca 70-75 Mosaico dorado, roya y mosaico
común
20-29 50-1200
ICTA Santa. Gertrudis
38-40 Morado Blanca 70-75 Mosaico dorado, bacterlosis y
roya
20-29 50-1200
ICTA Ligero 29-30 Morado Blanca 64-70 Mosaico dorado, bacteriosis y
roya
20-25 50-1200
ICTA Texel 49 Morado Blanca 110 Ascochyta antracnosls y
roya
38 1500-2300
ICTA Altense 50-53 Morado Crema 120 Ascochyta antracnosis y
roya
38 1500-2300
ICTA Hunapú 50 Morado Morado 115 Ascochyta, antracnosis y
roya
38 1500-2300
ICTA PeténA™ 33-35 Morado Beige 78 Roya y mosaico 40 500-1500
4
doradoICTA Sayaxché 35-42 Morado Beige 88 Roya y mosaico
dorado50 500-1500
ICTA SuperchivaAC
M
45 Morado Beige 120 Roya y ascochyta
25 1800-2400
Fuente: ICTA ACM: Alto contenido de minerales
III.2.1. Origen
ICTA LIGERO es una variedad producto de la cruza entre las líneas OOR 385 del CIAT y
JU-90-4 del ICTA, realizada por el Programa de Frijol del ICTA en el Centro de
Producci6n de Jutiapa.
III.2.2. Adaptación
Esta variedad se adapta bien a alturas basta de 1200 metros sobre el nivel del mar, así
como a la siembra en terrenos planos y laderas; se puede sembrar también en
monocultivo o asociada con maíz y sorgo. Su precocidad le permite a las siembras de
primera (mayo- junio) escapar a los efectos de la canícula.
III.2.3. Características Morfológicas
ICTA LIGERO es de habito de crecimiento determinado, pero la carga mayor se da en la
base de la planta; su altura es de 60 centímetros y la tloraci6n ocurre entre 29 y 30
días después de la siembra; el color de la flor es lila; la vaina madura es de color
crema, con seis granos de color negro oscuro; la madurez fisio16gica se presenta a los
64 días y puede cosecharse a los 71 días antes, si el clima está seco.
El concepto del equilibrio dinámico no es limitado a los simples cambios de estado. Con frecuencia
está aplicado al análisis cinético de reacciones químicas para obtener información útil sobre la
proporción de reactivos y productos que formarán el equilibrio. Debería ser notado que en un
equilibro las concentraciones de los reactivos y las concentraciones de los productos son
constantes.
El término también tiene otras aplicaciones. Siempre se refiere a una situación estable mantenida
por procesos en equilibrio. Por ejemplo, en ecología, una población de organismos que no cambia
resulta equilibrando el índice de natalidad y el índice de mortalidad. En el campo de la salud
también se ha llegado a emplear el término de equilibrio dinámico. Un cuerpo saludable se
encuentra en un estado de equilibrio dinámico cuando todos los procesos internos se encuentran
5
en armonía y balance. Los procesos anabólicos y catabólicos trabajan en armonía y todas las
células que forman el organismo trabajan en conjunto para mantener este equilibrio.
IV. ECOSISTEMA DEL FRIJOL REPRESENTADO
CON LA SIMBOLOGÍA DE H.T. ODUM
IV.1. Energese: Sistemas de Energía
A finales de la década de 1960 los circuitos electrónicos modelos de simulación
ecológicos de Odum fueron reemplazados por un conjunto más general de símbolos
de la energía. Cuando se combina para formar diagramas de sistemas, estos símbolos
fueron considerados por Odum y otros a ser la lengua de la macroscopio que podrían
representar los modelos generalizados de flujo de la energía: "Al describir estos
patrones y reducir las complejidades de los ecosistemas a los flujos de energía, Odum
cree, permitiría el descubrimiento de los principios generales de los ecosistemas".
Algunos han tratado de vincularlo con los universales lingüísticos científicos proyectos
que han aparecido a lo largo de la historia de la filosofía natural.
IV.2.Análisis de agroecosistema con respecto a sus
análogos relacionados
El análisis de agroecosistema fue realizado en base a dos parcelas de 20 mt2 con
dimensiones de 4 m X 5 m. las cuales equivalen e 40 m2. Una fue intervenida con
manejo (fertilizantes y demás cuidados) y la otra no recibió ningún tipo de manejo; en
tales parcelas fueron sembradas semillas de frijol (Paseolus vulgaris L.) de la variedad
ICTA Ligero con distanciamientos de siembra de 40 cm entre surcos y 20 cm entre cada
planta adaptadas a las necesidades y condiciones del terreno.
Las parcelas se establecieron en un suelo adecuado para la agricultura, con pendientes
promedio del 2%, la densidad de drenaje es media, con una textura correspondiente a
suelo franco arcilloso en un clima cálido con temperaturas promedio de 26°C y una
altitud de 600 msnm.
El uso de los alrededores de las parcelas se distribuye en cultivo de maíz, manía y
matorral, la exposición de la parcela va de Este a Oeste.
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El sistema es un Sistema Abierto ya que produce intercambio de materia y energía con
el entorno, en este caso para su funcionamiento necesita de nuevas entradas
constantemente y las modifica para producir salidas por esto podemos decir que este
sistema se comporta de la siguiente manera:
Se mantienen ordenados debido al aporte continuo de energía por lo que
aumenta la entropía del entorno.
Están sometidos a perturbaciones externas e internas que alteran su equilibrio
inicial: el sistema tiende a alcanzar una nueva situación de equilibrio.
Para comprender su comportamiento hay que conocer sus valores de materia,
energía o información que entran en el sistema (inputs), salen del sistema
(outputs) y permanecen dentro del sistema.
IV.3.Nivel prioritario
IV.3.1. Fuentes de energía
Luz solar: debido a la exposición, orografía y enterno (uso) del terreno la parcela recibe un
aproximado de 10.5 horas luz, tomando en cuenta que la parcela recibe luz a partir de las
7 de la mañana y deja de recibirla a las 5:30 de la tarde.
Oxígeno y dióxido de carbono: debido a que es un sistema abierto la parcela recibe las
cantidades normales de ambos gases.
Precipitación y riego: en cuanto al riego la parcela tuvo una intensidad 6 horas con una
frecuencia de 48 horas. En cuanto a las precipitaciones la parcela recibió más de lo normal
debido a que la época lluviosa se adelantó.
Fertilización: se aplicó a los primeros 20 días fertilizantes foliar a una concentración de 25
cc por bomba de 16 lts. Después se realizaron dos aplicaciones de fertilizante granulado
20-20-0.
Entadas socioeconómicas: para la implementación del cultivo en las parcelas fue
necesario emplear días de trabajo y recursos económicos para la compra de insumos
(semillas, fertilizantes e insecticida).
IV.3.2. Deposito
Suelo: el suelo es lugar de almacenamiento de agua y nutrientes y en el se llevan a cabo
todos los procesos de interacción.
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IV.3.3. Productor
Frijol: la especie es La especie (Phaseoulus vulgaris L. var. ICTA Ligero)
Malezas: la especie predominante es el pasto estrella (Cynodon plectostachium).
IV.3.4. Consumidor
Insectos: entre los insectos más comunes observados podemos mencionar a la mosca
blanca, saltamontes, escarabajos.
Herbívoros: se observó únicamente conejos.
IV.4.Comportamiento de los componentes
IV.4.1. Ecosistema del cultivo de frijol con manejo
Dentro del ecosistema para la germinación de las semillas es necesaria la intervención de la luz
solar, agua y el suelo y de esta forma alcanzar la temperatura y humedad adecuada. Una vez
germinada la semilla inicia la interacción directa entre la planta y el suelo mismo que es el
contenedor de agua y nutrientes que son elementos que la planta necesita conjuntamente con la
luz solar, oxígeno y dióxido de carbono para que la planta realice la fotosíntesis. Esto se efectúa
de manera constante hasta que la planta alcance su máximo desarrollo; paralelo a esto en el suelo
se lleva a cabo una serie de procesos como los biogeoquímicos, lixiviación de nutrientes,
percolación del agua y la evaporación. Las partes consumidoras (insectos y herbívoros) se
alimentan de la planta, procesan nutrientes y agua provenientes del suelo que estaban ya
almacenados en la planta para suplir sus necesidades alimenticias y por ende propicia su óptimo
desarrollo.
Dentro de este ecosistema se llevaron a cabo prácticas de manejo como fertilización, limpias,
control de plagas y enfermedades las cuales mejoraron el desarrollo del cultivo aunque en este
caso el objetivo no se cumplió a cabalidad debido factores externos como la variación del clima,
que a su vez propicio condiciones favorables para el desarrollo de enfermedades, estas mismas
condiciones y las condiciones del entorno en combinación impulsaron la propagación de las plagas
por lo que el cultivo se vio afectado.
IV.4.2. Ecosistema del cultivo de frijol sin manejo
Al igual que la parcela con manejo se llevaron a cabo la mayoría de los procesos naturales e
interacciones de los componentes excepto la de fertilización, control e plagas y enfermedades y
las limpias. Debido a esto las condiciones se tornaron demasiado hostiles para el desarrollo,
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aptitud y sobrevivencia del cultivo, por lo que las mismas condiciones lo fueron suprimiendo hasta
disminuir su población y el pésimo desarrollo de los individuos que aun permanecieron.
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Diagrama del Ecosistema del cultivo de frijol con manejo según modelo de H. T. Odum
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Diagrama del Ecosistema del cultivo de frijol sin manejo según modelo de H. T. Odum
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Referencias
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Camino energético: Flujo de energía o materiales.
Fuente de energía que acompaña cada recurso usado por el ecosistema,
como el sol, el viento, las mareas, las olas en las playas, la lluvia, las
semillas traídas al sistema por el viento y las aves.
Deposito: es un lugar donde la energía se almacena. Ejem: recursos como
biomasa forestal, suelo, materia orgánica, agua subterránea, arena,
nutrientes, etc.
Sumidero de calor: energía dispersada y que no puede ser reutilizada.
Como la energía en la luz solar después de la fotosíntesis, o el calor que
sale por el metabolismo animal. Estas dispersiones están asociadas a
almacenes, interacciones, productores, consumidores y símbolos de
interruptores.
Interacción: proceso que combina diferentes tipos de flujos de energía o
de materiales.
Productor: unidad que hace productos a partir de energía y materiales
primarios, como árboles, cosechas o fábricas.
Consumidor: unidad que usa los productores como: insectos, ganado,
microorganismos, seres humanos y ciudades.
CONCLUSIONES
Los ecosistemas están conformados por fuentes de energía en donde podemos hacer mención de precipitación, radiación solar,
factores socioeconómicos, también forman parte de ello las reservas de energía en donde se encuentra el suelo en sí, los productores
en donde se encuentran el cultivo del frijol y las malezas, también los consumidores como los insectos y algunos herbívoros y los
flujos y las interacciones que le dan el sentido al agroecosistema.
En un ecosistema natural las especies nativas siempre van a ser dominantes y para su control siempre va ser necesaria la intervención
del hombre (manejo).
En un cultivo con fines de producción el manejo es indispensable para las alcanzar las expectativas de rendimiento.
Dentro de un ecosistema cada componente juega un papel indispensable por lo que la ausencia o deficiente funcionamiento de uno
conlleva a una entropía.
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RECOMENDACIONES
Para evitar contratiempos (plagas y enfermedades) en un cultivo con fines de producción es necesario intervenir en el entorno
tratando de crear una zona de amortiguamiento para evitar amenazas externas.
Para la exitosa producción de un cultiva es necesaria la selección y utilización adecuada de los insumos paralelo a esto la aplicación
correcta de técnicas de manejo.
Para efectuar manejo en una plantación es necesario conocer antes el equilibrio dinámico del ecosistema a intervenir, esto evitara
contratiempos y resultados negativos.
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BIBLIOGRAFÍA
1. CATIE. Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza. Departamento de cultivos y Suelos Tropicales. El Agroecosistema
como una unidad de investigación. Robert D. Hart. San Andres, el Salvador, Enero 30- Febrero 2, 198.
2. Mantagnini, F. et al. 1992. Sistemas Agroforestales: principios y aplicaciones en los trópicos.
3. Organización para Estudios Tropicales. San José, C.R. 622p.
Ecología Austral 4:123-132,1994
Asociación Argentina de Ecología.
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ANEXOS
Fertilización y aplicación de insecticida
16
Frijol 15 días después de la siembra
17
Parcela con manejo
18
Parcela sin manejo
19
Actividades
Ubicación de las parcelas
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