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Alvarado Sanabria O H (2024): Crecimiento y eficiencia del fotosistema II (PSII) de cuatro especies arbóreas establecidas en suelo enmendado con cascarilla de arroz en invernadero. v1.1. Jardín Botánico de Bogotá "José Celestino Mutis". Dataset/Samplingevent. http://catalogador.jbb.gov.co:8090/app/resource?r=001_bio-em_sc_2024010

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Samplingevent; Ecofisiología; Fotosíntesis; Fluorescencia de la clorofila a; Samplingevent

Colombia, Bogotá D. C. , Engativá, Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis

Se evaluaron 48 individuos de 4 especies de plantas vasculares

El Jardín Botánico de Bogotá tiene como misión contribuir a la conservación de la flora del bosque altoandino y páramo, a través de tres procesos de gestión del conocimiento: Generación, apropiación y aplicación. Para la generación del conocimiento, la Subdirección Científica se hace responsable de aumentar la capacidad institucional para la gestión del conocimiento en conservación, restauración y uso sostenible de la flora en áreas de la estructura ecológica y de interés ambiental en la ciudad región, en el marco del Plan de Desarrollo "Un nuevo contrato social y ambiental para la Bogotá del siglo XXI". El Jardín Botánico desde su fundación ha fortalecido su capacidad investigativa sobre estos tres componentes de gestión del conocimiento: Conservación, restauración ecológica y uso sostenible, y lo ha hecho desde 1992 con los recursos del Distrito Capital, como establecimiento público del orden descentralizado de la Alcaldía Mayor de Bogotá D.C. A la fecha, cuenta con un acervo informativo que le ha permitido analizar y dar respuestas parciales a las complejas problemáticas ecológicas del Distrito, con énfasis en la flora. A través de su historia, ha determinado el desarrollo de sus investigaciones utilizando diferentes estrategias de vinculación del personal científico y técnico, así: Vinculación directa de sus investigadores o relación con un tercero en calidad de investigador. En este análisis de alternativas se propone realizar un balance de la vinculación directa del personal al Jardín Botánico, para avanzar en sus procesos de investigación, comparado con la experiencia con un ente académico de trayectoria Nacional, quien para el desarrollo de los mismos estudios propuestos por entidad determina un incremento en los costos correspondiente al 30%. Por ampliar la explicación, si un proceso de investigación en el campo de la conservación, tiene un valor promedio para el Jardín Botánico de $100.000.000 de pesos m/cte., lo cual incluye mano de obra calificada y no calificada, equipos, materiales, transporte, entre otros costos directos e indirectos; comparativamente el ente académico externo incrementa esos costos en 30%, para un total de $130.000.000 de pesos m/cte. En términos de los resultados, tanto el Jardín Botánico como el ente académico externo, generan un producto de calidad para la ciudad. En cuanto al tema administrativo, el Jardín Botánico incurre en un trabajo administrativo adicional a la investigación. En ese caso, este proyecto analiza dos alternativas: Alternativa 1. El desarrollo de los procesos de investigación en conservación, restauración ecológica y uso sostenible de la flora de los ecosistemas del Distrito Capital y la región, en cumplimiento de su misión a través de sus propios recursos científicos, técnicos y administrativos. Alternativa 2: El Jardín Botánico terceriza la generación de conocimiento, a través de la contratación de un ente académico que desarrolle la investigación en sus tres ejes temáticos misionales, minimizando el desgaste administrativo. Producto de este análisis, el Jardín Botánico determina la selección de la Alternativa 1, ya que además de los argumentos financiero y administrativos, anteriormente expuestos y que determinan una mayor eficiencia en el manejo de los recursos, se busca como producto final para la entidad, la acreditación como centro de investigación del país y la recategorización de su actual grupo de investigación B, a través del cumplimiento de sus actividades de ciencia, tecnología e innovación (CTI), e investigación y desarrollo.

Personas asociadas al proyecto:

Este estudio se enfocó en cuatro especies arbóreas: Tecoma stans, Quercus humboldtii, Oreopanax sp. y Schinus molle. El material vegetal fue producido en el vivero de la florida. La unidad de muestreo estuvo compuesta por 12 individuos arbóreos, con una distribución de 4 por especie, para un total de 48 individuos. Se trasplantaron los individuos con una altura media de 1,5 metros. Se evaluaron tres proporciones de cascarilla de arroz (v/v): 1:0, 8:1, 6:1 (Anikwe, 2000; Lordan et al., 2013). Se trasplantaron los árboles, en agujeros de 50x50x50cm llenos con cada una de las mezclas de suelo y cascarilla de arroz. Cada variable de respuesta se evaluó periódicamente, comenzando a partir del segundo mes tras el trasplante: 1) Contenido volumétrico de Agua, 2) Densidad aparente y porosidad del suelo ,3) Altura, 4) Diámetro del tallo, 5) Número de hojas, 8) Contenido de Clorofila y 9) Fluorescencia de la clorofila a.

Descripción de la metodología paso a paso:

1. Manejo de especies: se trasplantaron los individuos con una altura media de 1,5 metros. Se evaluaron cuatro proporciones de cascarilla de arroz (v/v): 1:0, 8:1, 6:1 (Anikwe, 2000; Lordan et al., 2013). Se trasplantaron los árboles, en agujeros de 50x50x50cm llenos con mezclas de suelo y cascarilla de arroz. Las características químicas del suelo fueron: pH: 5.9, carbono total: 6.04%, fósforo disponible: 75.55, CIC: 38.107 cmol(+) kg-1, Ca: 8.936 cmol(+) kg-1, Mg: 1.288 cmol(+) kg-1, K: 0.364 cmol(+) kg-1, Na: 0.02 cmol(+) kg-1, Mn: 2.05 mg Kg-1, Fe: 190.72 mg Kg-1, Zn: 9.6 mg Kg-1, Cu: 1.62 mg Kg-1, B: 0.36 mg Kg-1 y Nitrógeno total: 0.67%.
2. Medición de Contenido Volumétrico de Agua, Densidad aparente y porosidad del suelo: Estas variables se determinaron entre los 5 y los 10 cm de profundidad a 15 cm de distancia del tallo principal del árbol. Se tomó una muestra no disturbada con un muestreador (Art’s Manufacturing & Supply (AMS), Idaho (United States)). Posteriormente se determinó la densidad aparente, la porosidad y la humedad volumétrica asumiendo una densidad real de 2.6 g cm-3 (Blake & Hartge, 1986) y usando las relaciones volumétricas del suelo (Blake & Hartge, 1986).
3. Medición altura, diámetro del tallo y número de hojas : Usando un metro se midió la altura de cada uno de los árboles desde la base hasta el ápice del tallo. Si el árbol tenía más de un tallo se midió el más alto. Número de hojas, se contarán todas las hojas expandidas. El diámetro del tallo se determinará en la base del tallo, a la altura del suelo, usando un calibrador. En el caso de Tecoma stans se contó el número de foliolos.
4. Medición Contenido de Clorofila: Se tomaron tres hojas completamente desarrolladas por árbol y se determinará el promedio de concentración de clorofila de 4 medidas por hoja usando un clorofilometro MC 100 (Apogge Instruments, United Kindom).
5. Medición Fluorescencia de la clorofila a:Para la determinación de todas las variables de fluorescencia (Fv/Fm, Y(II), Y(NPQ), Y(NO), qP y qL) se usó el módulo PAM-Fluorometer 3055-FL (Heinz Walz, Effieltrich, Germany). Para la determinación de la fluorescencia máxima y la fluorescencia mínima en condiciones de oscuridad (Fm y Fo) las hojas se sometieron a 30 minutos de oscuridad (cubriendo la hoja con una bolsa aluminizada). La fluorescencia mínima se determinó usando una radiación menor a 50 µmol m-2 s-1, mientras la máxima usando una radiación de 3000 µmol m-2 s-1 por 0.8s. La eficiencia máxima potencial Fv/Fm se calculó así: (Fm-Fo)/Fm. Para calcular la eficiencia máxima real (Y(II)) y la disipación fotoquímica (qP y qL) se someteierón las plantas a 1200 µmol m-2 s-1 hasta que no se presentaron cambios en la fluorescencia, y posteriormente se determinará la fluorescencia máxima (Fm´) usando luz saturante (3000 µmol m-2 s-1 por 0.8s). Fo´ se calculará mediante la fórmula de Oxborough y Baker (1997): Fo’= 1/(1/Fo-1/Fm+1/Fm’). Con las variables anteriores se calculará: eficiencia máxima real del fotosistema II ((YII)= Fm’-F’/Fm’), el rendimiento cuántico de la disipación de la energía regulada (Y(NPQ)), el coeficiente de disipación fotoquímica basado en el “Lake model” (qL = ((Fm’-Fs’)/(Fm’-Fo’)*(Fo/Fs’) y el coeficiente de disipación no fotoquímica de la fluorescencia variable (qN = Fm-Fm’/Fm-Fo’). Estas mediciones se realizarón en una hoja de la parte media de la rama ubicada en la parte media del dosel entre las 9:00am y las 12:00m del día.
6. Análisis de la información : Se empleó un diseño de medidas repetidas completamente aleatorizado con arreglo factorial. El primer factor consistió en la mezcla de suelo con cascarilla de arroz en proporciones de 1:0, 8:1, 6:1 mientras que el segundo factor corresponderá a la especie evaluada: Tecoma stans, Quercus humboldtii, Oreopanax sp. y Schinus molle. Cada combinación de mezcla de sustrato y especie se replicó en cuatro unidades experimentales (árboles). Se aplicó un análisis de varianza a las variables que mostraron una distribución normal y homogeneidad de varianzas. En caso de encontrar diferencias estadísticas significativas, se realizó un análisis de perfiles y una prueba de Tukey para identificar las divergencias. Todos los análisis estadísticos se realizaron con la última versión del software R.