Crecimiento y eficiencia del fotosistema II (PSII) de cuatro especies arbóreas establecidas en suelo enmendado con cascarilla de arroz en invernadero

Oscar Humberto Alvarado Sanabria1, Myriam Liliana Martinez Peña2, Clara Morales Rozo1, Sistema de Información y Datos de Investigaciones Científicas1

1 Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis, Avenida Calle 63 No. 68-95, 5714377060, Bogotá, D.C., Colombia; 2 Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis, Avenida Calle 63 No. 68-95, Bogotá, D.C., Colombia

Autor(es) de contacto: Oscar Humberto Alvarado Sanabria (oscar.alvarado@jbb.gov.co), Myriam Liliana Martinez Peña (mlmartinez@jbb.gov.co)

Recibido {Fecha}; Revisado {Fecha}; Aceptado {Fecha}; Publicado {Fecha}

Referencia: Combinación de autores, año de publicación del artículo de datos (en paréntesis), Titulo, Nombre de la Revista, Volumen, Número de edición (en paréntesis), y doi del artículo de datos.

<b>¿Cómo citar este recurso?</b>

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 http://catalogador.jbb.gov.co:8090/app/resource?r=001_bio-em_sc_2024010

Resumen

El objetivo de esta investigación fue determinar el crecimiento y la eficiencia del fotosistema II de cuatro especies arbóreas establecidas en suelo enmendado con cascarilla de arroz en condiciones de invernadero en el Jardín Botánico de Bogotá. Para esto se emplearon en total 48 plantas propagadas en el Vivero la florida, asociadas a las siguientes especies : Tecoma stans, Quercus humboldtii, Oreopanax sp. y Schinus molle L. Se emplearon 12 plantas por especie. Las plantas tenían una altura media de 1.5 m y se trasplantaron a un vivero transitorio del Jardín Botánico de Bogotá, en orificios de 50x50x50cm en donde se adiciono sustrato compuesto por tres relaciones de suelo y cascarilla de arroz (v/v): 8:1, 6:1, 1:0. Se realizaron muestreos periódicos para evaluar el crecimiento de las plantas y la eficiencia del fotosistema II.  El conjunto de datos esta conformado por 384 registros.
Este recurso consta de 384 registros de 4 especies de plantas tomados durante el 2017 en el Jardín Botánico de Bogotá.

Palabras clave: Samplingevent, Ecofisiología, Fotosíntesis, Fluorescencia de la clorofila a, Samplingevent

Descripción general

Propósito: Determinar el crecimiento y la eficiencia del fotosistema II de cuatro especies arbóreas establecidas en suelo enmendado con cascarilla de arroz en condiciones de invernadero en el Jardín Botánico de Bogotá
Additional information: Colecciones Vivas

Detalles del proyecto

Título del proyecto: Proyecto de  Inversión 7679:  Investigación para  la conservación de  los ecosistemas y la  flora de la Región y  Bogotá
Personas asociadas: Claudia Alexandra Pinzón  Osorio
Fuentes de financiación: Proyecto de  inversión 7679
Descripción/descriptor del área de estudio: Distrito Capital
Descripción del diseño: Objetivo general: 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. 1. Generar conocimiento acerca de la representatividad, funcionamiento y dinámicas que inciden en los cambios y estado de la diversidad biológica y los servicios ecosistémicos en áreas estratégicas de importancia ambiental. 2. Desarrollar procesos de investigación en restauración ecológica de los efectos de los disturbios naturales y antrópicos sobre la composición, estructura y función de los ecosistemas de Bogotá 3. Desarrollar investigaciones asociado al uso de las especies vegetales nativas que permita un aprovechamiento ambientalmente sustentable a través de una estrategia con base técnico-científica. 4. Desarrollar una estrategia institucional que permita cumplir con los requisitos para que el Jardín Botánico sea acreditado como centro de investigación para la conservación y los ecosistemas de la ciudad región.

Datos publicados a través de GBIF: http://catalogador.jbb.gov.co:8090/app/resource?r=001_bio-em_sc_2024010

Cobertura taxonómica

Descripción general de la cobertura taxonómica: Se evaluaron 48 individuos de 4 especies de plantas vasculares
Categorías taxonómicas
Genus: Oreopanax
Species: Tecoma stans, Quercus humboldtii, Schinus molle
Nombres comunes: Chicalá, Roble, Mano de oso, Falso pimiento

Cobertura geográfica

Cobertura geográfica general: Colombia, Bogotá D. C. , Engativá, Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis
Coordenadas: 4°39'57.6''N y 4°39'57.6''N Latitud; 74°5'56.4''W y 74°5'56.4''W Longitud 

Cobertura temporal: May 11, 2017 - December 11, 2017

Métodos

Descripción de la metodología paso a paso: 
- . 	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%.   
- . 	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).
- . 	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. 
- . 	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). 
- . 	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. 
- . 	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. 

Descripción del área de muestreo: La investigación se realizará en el Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis, localizado en la ciudad de Bogotá Distrito Capital,  en un área experimental construida a un costado del vivero de clima frio. Cuenta con una temperatura promedio de 14.8°C, una radiación PAR-promedio de 9 a 15 horas de 58 µmol m-2 s-1 y una humedad relativa promedio del 81.4%  
Descripción del muestreo: 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 del control de calidad: Se emplearon equipos calibrados para realizar las mediciones

Idioma de los metadatos: Spanish
Fecha de creación de los metadatos: 2024-05-21
Nivel de jerarquía: Dataset

Referencias
Blake, G.R., y K.H. Hartge. 1986. Bulk density. Methods Soil Anal. Part I. Phys. Mineral. Methods. Agron. Monogr. No 9 (2nd ed). ASA SSSA 9(11718): 363–375 
Oxborough, K., & Baker, N. R. (1997). Resolving chlorophyll a fluorescence images of photosynthetic efficiency into photochemical and non-photochemical components – calculation of qP and Fv-/Fm-; without measuring Fo-. Photosynthesis Research, 54(2), 135–142.  https://doi.org/10.1023/A:1005936823310