Recibido: 08/04/2022, Aceptado: 18/06/2022
Artículo original
Influencia del campo magnético en el crecimiento de semillas
de Phaseolus vulgaris. Distrito de Valera 2021
Influence
of magnetic field on Phaseolus vulgaris seed growth. Valera District 2021
Influência
do campo magnético sobre o crescimento das sementes de Phaseolus vulgaris.
Distrito de Valera 2021
Nemesio
Santamaría Baldera1
, Yelka Martina Lopez Cuadra1
Romulo Mori Zavaleta1 y Juan Carlos Alvarado Ibañez1
RESUMEN
El
objetivo de esta investigación fue determinar la influencia del campo magnético
en el crecimiento de semillas de Phaseolus vulgaris (frijol pinto),
distrito de Valera 2021. La metodología fue realizada mediante un experimento
de arreglo bifactorial (intensidad x tiempo), el factor A: Intensidad de campo
Magnético (0 mT, 20mT, 50 mT) y factor B: tiempo (5 h y permanente). Para la
realización del experimento se utilizó suelo agrícola humedecido con 50 ml de
agua destilada, colocándose 3 semillas de frijol pinto en cada recipiente y
luego fue recubierto con una capa de suelo agrícola y humedecido con 10 ml de
agua destilada y las 24 horas fue colocado en la cara norte de los imanes,
evaluándose a los 15 días de instalar el experimento. Se verificó el cumplimiento
de los supuestos de normalidad y homogeneidad de los datos. Luego se realizó el
análisis de varianza (ANOVA) y las medias fueron comparadas mediante la prueba
de Tukey. Para analizar los datos se utilizó el programa estadístico Minitab
2019. Los resultados obtenidos indican diferencias significativas tanto para el
crecimiento de raíz y longitud de tallo para los tratamientos con un valor de
50 mT y con un tiempo de exposición de 5h, mientras que para el número de
brotes y número de hojas no hubo diferencias significativas. Finalmente, se
concluye que los campos magnéticos influyen en las diferentes variables que
intervienen en el desarrollo y crecimiento de las plántulas.
Palabras claves: Campo
magnético, frijol pinto, germinación, desarrollo vegetal.
ABSTRACT
The objective of this research was to determine the
influence of the magnetic field on the growth of Phaseolus vulgaris
(pinto bean) seeds, Valera district 2021. The methodology was carried out by
means of a bifactorial arrangement experiment (intensity x time), factor A:
magnetic field intensity (0 mT, 20mT, 50 mT) and factor B: time (5 h and
permanent). For the experiment, agricultural soil moistened with 50 ml of
distilled water was used, 3 pinto bean seeds were placed in each container and
then covered with a layer of agricultural soil and moistened with 10 ml of
distilled water and 24 hours later it was placed on the north side of the
magnets, being evaluated 15 days after installing the experiment. Compliance
with the assumptions of normality and homogeneity of the data was verified.
Analysis of variance (ANOVA) was then performed and the means were compared
using Tukey's test. The Minitab 2019 statistical program was used to analyze
the data. The results obtained indicate significant differences for both root
growth and stem length for the treatments with a value of 50 mT and with an
exposure time of 5h, while for the number of shoots and number of leaves there
were no significant differences. Finally, it is concluded that magnetic fields
influence the different variables involved in the development and growth of
seedlings.
Keywords: Magnetic field, pinto
bean, germination, plant development.
DOI: https://doi.org/10.55996/dekamuagropec.v3i1.75
1Universidad Nacional Intercultural
Fabiola Salazar Leguía de Bagua, Perú; correo: nsantamaria@unibagua.edu.pe, ylopez@unibagua.edu.pe, rmori@unibagua.edu.pe, jalvarado@unibagua.edu.pe
RESUMO
O objetivo desta pesquisa era determinar a influência
do campo magnético no crescimento das sementes de Phaseolus vulgaris
(feijão pinto), distrito de Valera 2021. A metodologia foi realizada por meio
de um experimento de disposição bifatorial (intensidade x tempo), fator A:
intensidade do campo magnético (0 mT, 20mT, 50 mT) e fator B: tempo (5 h e
permanente). Para realizar o experimento, foi utilizado solo agrícola umedecido
com 50 ml de água destilada, 3 sementes de feijão pinto foram colocadas em cada
recipiente e depois cobertas com uma camada de solo agrícola e umedecidas com
10 ml de água destilada. Após 24 horas, as sementes foram colocadas no lado
norte dos ímãs e avaliadas 15 dias após a realização do experimento. Foram
verificadas as suposições de normalidade e homogeneidade dos dados. A análise
de variância (ANOVA) foi então realizada e os meios foram comparados usando o
teste de Tukey. O programa estatístico do Minitab 2019 foi usado para analisar
os dados. Os resultados obtidos indicam diferenças significativas tanto para o
crescimento da raiz quanto para o comprimento do caule para os tratamentos com
um valor de 50 mT e com um tempo de exposição de 5h, enquanto para o número de
brotos e número de folhas não houve diferenças significativas. Finalmente,
conclui-se que os campos magnéticos influenciam as diferentes variáveis
envolvidas no desenvolvimento e crescimento das plântulas.
Palavras-chave: Campo magnético, feijão pinto, germinação,
desenvolvimento de plantas.
INTRODUCCIÓN
El magnetismo, es parte de la física que estudia los
campos magnéticos que se obtienen de las cargas en movimiento, de una corriente
eléctrica o del material llamada magnetita (imanes), las cuales generan fuerzas
de atracción o repulsión según la interacción de los polos que poseen. Es
decir, polos iguales (norte-norte o sur-sur) producen repulsión y polos
diferentes (norte-sur o sur-norte) producen atracción. Cabe resaltar que la
fuerza de atracción o repulsión es más intensa en los extremos, cerca de los
polos (Carbonell, et al, 2017).
Existen diferentes fuentes que emiten campos
magnéticos, los cuales son generados de forma natural o artificial, el planeta
tierra emite un campo magnético considerado como un factor ambiental importante
para la conservación de la vida en nuestro planeta tierra. Además, siempre
están interaccionando con todos los seres bióticos de diferentes especies
(Sonco, 2020). Es por ello, que las aplicaciones de esta parte de la física son
llevadas al área de la biotecnología agrícola, donde investigaciones realizadas
demuestran cambios significativos al tratar diferentes especies vegetales,
obteniendo resultados en su desarrollo y crecimiento de las plántulas (Elías et
al, 2020).
En la mayoría de los tratamientos, han utilizado
diferentes valores de intensidad de campo magnético, obteniendo respuestas
favorables incluso en aquellas variables externas que influyen en el desarrollo
de las plantas, como la protección contra los efectos nocivos causados por
algunos tipos de estrés abiótico (Baghel, Kataria & Guruprasad, 2016;
Martínez, Flórez & Carbonell, 2017; Lasso, 2019).
Louis Pasteur, químico francés, es quien empleó por
primera vez los campos magnéticos en la estimulación para el crecimiento de las
plantas, dando inicio a este tipo de investigaciones (Milla, Baldera, &
Horna, 2019). Luego, a través de los años, se ha demostrado que la intensidad
de los campos magnéticos tiene un efecto estimulante en el proceso germinativo
de las semillas sobre todo en las primeras etapas de su crecimiento, ya que
estimula las características biológicas, biofísicas y bioquímicas de las
plantas (Iqbal et al., 2016).
En la actualidad, los campos magnéticos se han
convertido en un método natural y fácil de utilizar en el tratamiento de
semillas y plántulas, con la finalidad de mejorar las propiedades germinativas
y de crecimiento de las semillas en la presiembra (Torres, León & Fernández,
1999 y Braga, et al., 2020). Los campos magnéticos facilitan el transporte de
los nutrientes que absorben las plantas, que son distribuidas en las diferentes
partes de la planta para su desarrollo, observándose también estos efectos en
la multiplicación de las especies con la finalidad de conservar y elevar el
rendimiento de los cultivos (Araujo et al., 2016).
Los campos magnéticos han generado efectos en el
material vegetal, como germinación de semillas, desarrollo de sus raíces,
grosor del tallo, aumento de la masa fresca, desarrollo de número de hojas,
entre otras variables (Salehi & Sharafi, 2015), es así que Torres, Aranzasu
y Restrepo (2019), realizaron tratamiento con semillas de maíz y con siete
valores de densidad de flujo de campos magnéticos comprendidos entre 50 mT y
250 mT y con diferentes tiempos de exposición; obteniendo resultados favorables
los tratamientos estimulados con 50 mT de flujo de campo magnético y con un
tiempo de exposición de un minuto, logrando mayor reducción del tiempo medio de
germinación (12,4%), aumentando la tasa de germinación para el mismo
tratamiento con respecto al control (17,4%).
También Braga et al (2020), sometieron semillas de
café a campos magnéticos de intensidad constante con valores de 10 mT y 28 mT
por un intervalo de 6 días durante su proceso de germinación. Los tratamientos
mostraron mejoras en el periodo de la permeabilidad de las membranas celulares
y el adelanto de la activación del sistema antioxidante, obteniendo una
germinación más rápida y uniforme de las semillas. Asimismo, Ulgen,
Yıldırım y Turker (2017), realizaron tratamiento de semillas de
Melissa Officinalis (toronjil) con campos magnéticos de 50 mT y 100 mT durante
tiempos de 1, 3, 6, 12, 24, 48, 72, 144 y 240 horas, registrándose la
germinación a los 20 días, obteniéndose resultados en el proceso de germinación
de (52 %) al aplicar 100 mT de intensidad de campo magnético durante 1 hora a
diferencia del grupo control cuya tasa de germinación fue bastante baja (28%).
Igualmente, Cakmak, Dumlupinar y Erdal (2010) en su estudio describen los
efectos de diferentes intensidades de campo magnético estático de 4 o 7 mT
sobre la germinación de semillas y el crecimiento de plántulas de frejol y
trigo en diferentes medios, con diferente presión osmótica de 0, 2, 6 y 10
atmósferas, registrándose los resultados de las semillas tratadas y las no
tratadas a los 7 días de su incubación. En los resultados se muestran que los
efectos del campo magnético estático lograron un crecimiento positivo sobre la
germinación con respecto a las semillas no tratadas, ya que se logró mayor tasa
de germinación y crecimiento en los grupos tratados con campos magnéticos de 7
mT. De esta manera, Jin et al (2019), al tratar plántulas jóvenes de
Arabidopsis con intensidades de 300 mT y 600 mT en diferentes direcciones de
campos magnéticos, evidenciaron un crecimiento significativo de las raíces al
ser tratadas con 600 mT.
Por otro lado, la historia nos indica que las
legumbres como los cereales fueron las primeras plantas domesticadas por la
humanidad. Siendo, el frejol, uno de los alimentos más antiguos. Actualmente,
en el Perú se producen 272,236 toneladas de menestras al año, de las cuales
89.838 (33%) corresponde a frijoles (Organización de las Naciones Unidas para
la Alimentación y la Agricultura [FAO], 2018). Esto sumado a su alto contenido
nutricional, con más de 20% de proteínas, convierte al frijol en el alimento
más consumido por los pobladores en el menú diario (Barreto, 2021).
En el Perú, en la Región de Amazonas, provincia de
Bongara, se ubica el distrito de Valera, el cual tiene como actividad económica
más importante a la agricultura. Resaltando el cultivo de frijol vida o
floribamba y frijol pinto que es una de las variedades del frijol común (Phaseolus
vulgaris) que es cultivado por los agricultores del distrito para consumo,
sin embargo, a lo largo del tiempo, la producción de este cultivo ha ido
disminuyendo, siendo una de las causas la degradación de las semillas por el
uso constante de fertilizantes y abonos químicos.
Este método de trabajo tradicional, en el cual se
emplea sustancias toxicas para el tratamiento y estimulación de las semillas
genera un alto costo de inversión en la presiembra. Por ello, el método
planteado en la investigación, incluye un nuevo procedimiento para estimular
las semillas de frijol a un menor costo y de una manera fácil de utilizar, pero
sobre todo amigable con el medio ambiente. Es así, que se propone aplicar la
intensidad de los campos magnéticos con un tiempo de exposición a las semillas
y plantulas, para lograr resultados significativos en su tratamiento (Sarraf et
al., 2020) y optimizar el proceso de desarrollo de las plántulas de forma
ambientalmente fiable, asequible y a bajo costo.
El presente trabajo, se realizó con el objetivo de
determinar la influencia del campo magnético en el crecimiento y desarrollo de
las semillas de frijol pinto (Phaseolus vulgaris), realizada en el
distrito de Valera, 2021. Demostrándose, que los campos magnéticos son una
herramienta útil y natural, para mejorar las variables fisicoquímicas y
biológicas de las plantas (Aranzazu, 2019).
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación Geográfica
El trabajo de investigación se desarrolló en el
distrito de Valera, Provincia de Bongará, ubicado en el Departamento de
Amazonas, en el norte del Perú. Valera limita por el norte con el distrito de
Churuja y el distrito de San Carlos; por el este con el distrito de Jumbilla;
por el sur con la provincia de Chachapoyas y; por el oeste con la provincia de
Luya. Tiene una extensión de 90.14 km² y tiene una población estimada mayor a
1000 habitantes (INEI, 2018). Su capital es San Pablo. El pueblo de San Pablo,
se encuentra ubicado a una altitud de 1,934 m.s.n.m., teniendo como coordenadas
geográficas 05°53’45” de Latitud Sur y 78° 13’31” de longitud Oeste. Su
densidad poblacional estimada es de 11.6 habitantes/Km2. Se
encuentra ubicada a una altura de 1934 msnm.
Figura 1.
Ubicación geográfica del distrito de Valera
Población,
muestra y muestreo
La población fue conformada por las semillas de frijol pinto (Phaseolus
vulgaris) que se recolectaron de los sembríos de los productores del
distrito de Valera. La muestra estuvo constituida por las semillas de frijol
pinto (Phaseolus vulgaris) seleccionadas para la parte experimental. El
muestreo se realizó a criterio del investigador, seleccionándose las semillas
con similar apariencia y lo más homogéneo posible.
Diseño
En el experimento se empleó un arreglo bifactorial (intensidad x
tiempo), Factor A x Factor B. Se aplicó en la fase de crecimiento de las
plántulas de frejol pinto las siguientes intensidades de campo magnético: en el
Factor A: Intensidad de campo Magnético (0 mT, 20mT, 50 mT), donde A1=0 mT,
A2=20 mT y A3=50mT. En el Factor B: Tiempo de exposición (5 horas, permanente),
donde B1= 5 h y B2= permanente. El diseño fue completamente al azar con 6
repeticiones.
Condicionamiento
del material experimental para la evaluación del crecimiento
El material experimental estuvo compuesto por el
suelo agrícola y las semillas de frijol Pinto (Phaseolus vulgaris). Las
cuales fueron expuestas a diferentes intensidades de campos magnéticos según el
diseño experimental. Para el análisis del crecimiento de las plántulas de frijol
pinto, se colocaron 3 semillas por recipiente que contenían el suelo agrícola.
En cada recipiente se utilizó 200 g de suelo, humedecido con 50 ml de agua
destilada y al colocar las semillas de frijol pinto se cubrirían con una capa
de 3 cm de suelo, añadiéndole finalmente 20 ml de agua destilada. Trascurrido
las 24 horas se colocaron los recipientes sobre la cara norte de un imán. Los
recipientes estuvieron expuestos a temperatura diurna entre 15°C y 27 ºC y a
temperatura nocturna entre 13°C y 20 ºC. Los resultados finales se registraron
al transcurrir 15 días
Análisis de datos
Se utilizó el programa estadístico Minitab para
analizar los datos. Luego, se verificó el cumplimiento de los supuestos de
normalidad y homogeneidad de los datos. Finalmente, se realizó el análisis de
varianza (ANOVA) y las medias fueron comparadas mediante la prueba
de Tukey
RESULTADOS
Tabla 1, se evidencia los resultados del análisis de
comparaciones Tukey para el factor longitud de raíz. Donde las medias de los
tratamientos anuncian que la media a la exposición de 50 mT (CT1) y AT1 muestra
diferencias significativas en el crecimiento de frejol. Mientras que las demás
medias comparten las letras A y B teniendo medias iguales.
Tabla 1. Comparaciones
emparejadas de Tukey para la variable longitud de raíz vs los tratamientos
|
Tratamiento
|
N
|
Media
|
Agrupación
|
|
CT1 (50 mT 5h)
|
30
|
12.176
|
A
|
|
|
|
CT2 (50 mT p)
|
30
|
11.979
|
A
|
B
|
|
|
BT2 (20 mT p)
|
30
|
11.960
|
A
|
B
|
|
|
BT1(20 mT 5h)
|
30
|
11.067
|
A
|
B
|
C
|
|
AT2 (0 mT p)
|
30
|
10.161
|
|
B
|
C
|
|
AT1 (0 mT 5h)
|
30
|
9.406
|
|
|
C
|
Las medias que no comparten una letra son
significativamente diferentes
Tabla 2, se evidencia los resultados del análisis de comparaciones
Tukey para el fator longitud de tallo, donde el tratamiento CT2, CT1 y BT1
muestra diferencias significativas entre los demás tratamientos. Con respecto
al tratamiento BT2 y AT2 se observa que comparten las medias.
Tabla 2. Comparaciones
emparejadas de Tukey para la variable longitud de tallo vs los tratamientos
|
Tratamient
|
N
|
Media
|
Agrupación
|
|
CT2 (50 mT
p)
|
30
|
24.000
|
A
|
|
|
CT1(50 mT
5h)
|
30
|
23.270
|
A
|
|
|
BT1(20 mT
5h)
|
30
|
22.887
|
A
|
|
|
BT2(20 mT
p)
|
30
|
22.110
|
A
|
B
|
|
AT2(0 mT p)
|
30
|
21.641
|
A
|
B
|
|
AT1(0 mT
5h)
|
30
|
20.028
|
|
B
|
Las medias que no comparten una letra son
significativamente diferentes
Tabla 3, se evidencia los resultados del análisis de comparaciones
Tukey para el factor número de hojas, donde se evidencia que no existe
diferencias significativas entre los demás tratamientos. Todas las medias
comparten la misma letra y no difieren una de la otra. Con respecto al número
de brotes para todos los tratamientos fueron iguales.
Tabla 3. Comparaciones
emparejadas de Tukey para la variable número de hojas vs los tratamientos
|
Tratamient
|
N
|
Media
|
Agrupación
|
|
CT2(50 mT
p)
|
30
|
2.211
|
A
|
|
BT2(20 mT
p)
|
30
|
2.2000
|
A
|
|
CT1(50 mT
5h)
|
30
|
2.1556
|
A
|
|
BT1(20 mT
5h)
|
30
|
2.0667
|
A
|
|
AT2(0 mT p)
|
30
|
1.9333
|
A
|
|
AT1(0 mT
5h)
|
30
|
1.9333
|
A
|
Las medias que no comparten una letra son
significativamente diferentes
DISCUSIÓN
Los resultados de la investigación mostraron el efecto de los campos
magnéticos en el desarrollo de las raíces y del tallo de las plántulas de
frejol pinto en los primeros 15 días de su germinación, lo que se puede
corroborar con (Salehi & Sharafi, 2015), en el experimento se puede
observar que la intensidad de los campos magnéticos influyen favoreciendo el
desarrollo de las plántulas, mencionado también por (Iqbal et al., 2016), donde
indica que los campos magnéticos tienen un efecto estimulante en el proceso
germinativo de las semillas sobre todo en las primeras etapas de su
crecimiento, lo que queda demostrado que en los resultados de la investigación
realizada se observó que existen efectos significativos para los tratamientos
de la longitud de raíz CT1, tratados con 50 mT de intensidad de campo magnético
y con un tiempo de exposición de 5 horas. Observándose efectos estimulantes en
las diferentes variables biológicas, biofísicas y bioquímicas que influyen el
desarrollo de las plántulas de frijol, teniendo correspondencia con (Gutiérrez
et al., 1969).
El uso de los campos magnéticos en diferentes tipos
de tratamientos, afirman que se puede utilizar como una técnica para mejorar el
tratamiento de semillas y plántulas de carácter agronómico o forestal, el cual
se podría implementar su uso de una forma sencilla y fácil de manipular sin
generar ningún daño para el agricultor, brindado cierto nivel de protección
contra los efectos nocivos que dañen los recursos naturales y el medio ambiente
(Zepeda-Bautista et al., 2019). Con respecto al número de hojas evaluadas en
las plántulas de frejol no presento diferencias significativas, todas las
medias fueron iguales. En tanto se sugiere que nuevos estudios se evalué por un
tiempo más prolongado.
CONCLUSIONES
Los campos magnéticos han influido en los
tratamientos, mostrando diferencias significativas para el crecimiento de la
raíz y longitud de tallo. Mientras que para el número de brotes y hojas todas
las medias fueron iguales.
REFERENCIAS
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