Curvas de crecimiento de frutos de semeruco midiendo diámetros ecuatoriales en imágenes.

in #steemstem2 years ago

Como aficionado al diseño gráfico, un día me puse pensar en cómo podría utilizar el software CorelDRAW, es decir, encontrarle alguna aplicación en un área relacionada con los alimentos.

Sabía que dicho programa permite hacer diseños con mediciones exactas y en unidades diversas, como milímetros, píxeles y hasta kilómetros, como se aprecia en la siguiente imagen.

Recordé sobre investigaciones que en estudios fitofenológicos elaboran curvas de crecimiento de los frutos en función del tiempo, y a tales efectos utilizan calibradores tipo Vernier para medir el diámetro de los mismos. Me dije, el asunto sería tomarle fotografías a frutos en crecimiento todos los días y medirles el diámetro ecuatorial en CorelDRAW.

Ahora, ¿con qué le mido el diámetro a los frutos en el programa?, a la final fue simple, hice una regla graduada virtual, cuyo procedimiento describo a continuación.

Regla graduada virtual (RGV)

Asumí una regla virtual de longitud 30 mm, ancho 0,5 mm y que tuviese divisiones de 0,25 mm. En archivo nuevo de CorelDRAW establecí en la barra de propiedades como unidad el milímetro y con la herramienta rectángulo hice uno que rellené con color amarillo y le eliminé el contorno (A).

Las reglas horizontal y vertical del programa tienen un origen, el cual coloqué en el nodo arriba-izquierdo del rectángulo y seguidamente arrastré líneas guías verticales desde la regla vertical con separaciones de 0,25 mm entre ellas a lo largo del rectángulo usando como referencia para ubicarlas a las divisiones de la regla horizontal (B).

Para las divisiones de la regla, con la herramienta bézier hice una línea vertical de color negro de 0,15 mm de longitud y 0,03 mm de anchura de contorno. La línea bézier la dupliqué las veces que consideré necesarias, y colocando una en cada línea guía, para luego alinearlas todas con el rectángulo (por arriba). Con la herramienta texto hice los números (de tamaño 0,329 pt) y los coloqué en las divisiones para finalmente agrupar todos los elementos (C).

El resultado fue el siguiente, y como comenté al inicio, una RGV de longitud 30 mm, ancho 0,5 mm y con divisiones de 0,25 mm. La RGV la imprimí en papel bond blanco y la usé para medir frutos en el árbol con ayuda de una lupa de aumento 4X; solo a efectos de comprobar las mediciones en imágenes.

Selección de los frutos y referencias fijas de medidas (RFMs)

Entre los árboles frutales del patio de mi casa escogí un árbol de semeruco (Malpighia glabra L.), también conocido como acerola. Entre los criterios para seleccionar los frutos escogí que fuesen inmaduros, es decir, con color verde homogéneo y además sin daños físicos. Una dificultad fue que ya se había iniciado la fructificación, ya tenían un diámetro, y en razón de eso busqué 2 frutos que midieran lo mismo. Con la RGV les medí el diámetro y fue de 9,0 mm (primer día de las mediciones).

Otro aspecto a tomar en cuenta fue que cerca de los frutos debía tener muy cerca un tallo de una rama que me sería útil como RFM, con fija quiero decir que no variara en el tiempo la medición en el tallo cercano. Un tallo cercano a uno de los frutos midió 9,25 mm y en otro tallo para el otro fruto la medida fue de 11,75 mm. Las mediciones en los tallos las realicé con la RGV impresa y la lupa. Con frutos de semeruco se puede usar un tallo porque sus frutos son de crecimiento rápido; desde el inicio hasta el desarrollo completo no transcurre un mes.

Debo comentar que cuando se hacen mediciones con calibradores Vernier analógicos o digitales, por lo general las mediciones se les realizan a frutos que se encuentran al alcance de la mano o que son accesibles usando una escalera. Esto debe hacerse todos los días y en la mayoría de los casos los frutos en la parte superior de la copa de los árboles son excluidos. En el caso del procedimiento que describo basta con subir al árbol una sola vez para medir fundamentalmente las RFMs en los tallos cercanos a los frutos seleccionados para medir y posteriormente solo captar imágenes, y de esta forma obtener las curvas de crecimiento del diámetro ecuatorial en función del tiempo de los frutos.

Captura de imágenes y comprobación de medidas

Capturé fotografías (imágenes) de los frutos desde un punto fijo de observación, 3 veces al día (en la mañana, al iniciar la tarde y antes de anochecer) durante varios días; hasta la abscisión (caída del fruto). Con tamaño de imagen 5 megapíxeles y resolución 180 ppp. Las imágenes las importé a CorelDRAW y utilizando los nodos en las esquinas en cada imagen las agrandé o reduje de tamaño hasta que al medir con la RGV el diámetro del tallo usado como RFM fuese el mismo medido en el árbol. Después medí el diámetro ecuatorial de cada fruto, comprobando que fue la misma medida realizada en el árbol.

Mostraré imágenes para mejor entendimiento, pero solo las de uno de los frutos. A la izquierda se aprecian imágenes que capté con cámara digital y a la derecha imágenes que manipulé en CorelDRAW hasta que al medir con la RGV la medida del tallo fuese de 9,25 mm (RFM). En las de la derecha también se aprecia la posterior medición del diámetro ecuatorial del fruto en diferentes días.

Las apenas perceptibles líneas amarillas con detalles en negro corresponden a la RGV, la cual se puede mover a voluntad en el software, incluso girando para buscar la mejor posición y así obtener la mejor medida.

Para medir la imagen, la aumenté en el software hasta apreciar los píxeles, por ejemplo, un aumento mayor a un 25.000 %. Las siguientes imágenes corresponden a las de arriba con la RGV colocada al borde de los frutos (izquierda) y la visualización de la medida final en el otro borde del ecuador del fruto (derecha).

Curvas de crecimiento de los frutos

Finalmente, luego de procesar todas las imágenes obtuve las curvas de crecimiento de los 2 frutos, y como es habitual y se observa en las imágenes siguientes, mostraron un comportamiento sigmoidal, primero un crecimiento lento las primeras horas y después un aumento sostenido hasta alcanzar en una 17,50 mm correspondientes al fruto de las imágenes que presenté y a las 259,5 horas (curva de arriba). El otro fruto alcanzó 12,50 mm a las 167,5 horas (curva de abajo). En el comportamiento de las curvas también se aprecia que el tiempo de crecimiento de los 2 frutos hasta la abscisión, varió; en la curva de abajo es notable un menor tiempo y diámetro alcanzado, y lo que destaca es que cuando inicié las mediciones ambos frutos los seleccioné porque tenían el mismo diámetro ecuatorial (9,0 mm); como comenté arriba. Incluso en el de la curva de abajo su maduración percibida por el cambio de color de verde a rojo fue primero. El máximo desarrollo de uno fue de 10,8 días y el del otro 7,0 días.

En realidad el semeruco no solo se caracteriza como fruto de crecimiento rápido sino también desordenado.

Lo que acabo de explicar en la presente sección denota la importancia de las curvas de crecimiento para el estudio de frutos y la factibilidad del procedimiento con CorelDRAW para tal fin. Asimismo, me parece sería útil no solo para la observación de fenómenos de fructificación, sino además de floración, brotación foliar y quizás caída del follaje, fenómenos en los cuales por lo general se usan binoculares.

Referencia Bibliográfica

Todas las imágenes son de mi autoría y las libero al dominio público. Para la captación usé una cámara digital marca Panasonic, modelo DMC-FS42. El procesamiento digital lo realicé en versiones de CorelDRAW X3, X8 y Photoshop CS3 Extended.

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