revista de la universidad francisco de paula santander

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Año 13
No. 1
Junio 2008
ISSN 0122-820X
Directivos Universidad Francisco de Paula
Santander
Hector Miguel Parra López
Rector
Jesús Ernesto Urbina Cárdenas
Vicerrector Académico
Sergio Ivan Quintero Ayala
Vicerrector Administrativo
Carlos Humberto Acevedo Peñaloza
Vicerrector de Bienestar Universitario
Jorge Sánchez Molina
Vicerrector Asistente de Investigación y Extensión
REVISTA DE LA UNIVERSIDAD
FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
San José de Cúcuta, junio de 2008 No. 1
ISSN 0122-820X
Publicación científica que presenta la producción de
trabajos de investigación de la Universidad Francisco
de Paula Santander y la comunidad científica en
general.
Está abierta a ensayos, artículos de divulgación
científica, de revisión, de reflexión y a informes de
investigación de todas las ramas del saber, cuya calidad
se determinará por el grado de innovación y por el
cambio del estado del conocimiento que presenten los
artículos publicados.
Periodicidad
Semestral
Presentación
Todos los artículos recibidos se someten antes de su
publicación a la revisión crítica de pares evaluadores
externos del plantel.
Los autores de los trabajos asumen toda
responsabilidad que pudiera derivarse de los mismos.
Los artículos publicados en esta revista se pueden
reproducir total o parcialmente, citando la fuente
y el autor.
Diseño, diagramación e impresión
Offset La Opinión S.A. 5710632
Cúcuta, Colombia
José Joaquín Duarte Guatibonza
Vicerrector Asistente de Estudio
Coordinación y dirección general
Jorge Sánchez Molina, Esp.
Comité editorial
Pablo Pastor Mogollón Sánchez, Ph.D.
Universidad Francisco de Paula Santander
José Ignacio Huertas, Ph.D.
Centro de Investigación en Ingeniería AutomotrízCIMA. Tecnológico de Monterrey
Florentino Malaver Rodríguez, Ph.D.
Pontificia Universidad Javeriana
José Humberto Escalante, Ph.D.
Universidad Industrial de Santander
Jesús Ernesto Urbina Cárdenas, M.Sc.
Universidad Francisco de Paula Santander
Jorge Fernando Márquez Peñaranda, M.Sc.
Universidad Francisco de Paula Santander
Comité científico
Carmen Leonor Barajas, Ph.D.
Universidad Francisco de Paula Santander
Héctor Jaime Dulce Moreno, Ph.D.
Universidad Francisco de Paula Santander
Wencel De la Cruz Hernández, Ph.D.
Universidad Nacional Autónoma de México
Marco Antonio Márquez Godoy, Ph.D.
Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.
Editor
Gabriel Peña Rodríguez, Ph.D.
Asistente editor
Ing. Yebrail Alexis Romero Arcos
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Agradecimientos a los pares evaluadores
Agradecimientos
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Ph.D. Alejandro Chaparro Giraldo, Genética, Universidade de Sao Paulo-Brasil,
Universidad Nacional de Colombia.
M.Sc. Fernando Gordillo Delgado, Ciencias con especialidad en física, CINVESTAV,
I.P.N, México, Universidad del Quindío, Colombia.
Ph.D. Germán Castellanos Domínguez, Ingeniería de Radiocomunicaciones, Instituto
de Telecomunicaciones de Moscú, Universidad Nacional de Colombia.
M.Sc. Gladys Inés Cardona Vanegas, Biología con énfasis en Genética de Poblaciones,
Pontificia Universidad Javeriana, Investigadora III. Grupo de Recursos Genéticos y
Biotecnología, Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas - SINCHI
Ph.D. Hector Jaime Dulce Moreno, Ciencias Naturales Física, Universidad Industrial
de Santander, UIS, Colombia, Universidad Francisco de Paula Santander.
Ph.D. Hernán Javier Herrera Suárez, Tecnología Avanzada, Centro de Investigación en
Ciencia y Tecnología Aplicada Unidad Legaria. México D. F. (CICATA), Universidad
de Ibagué.
Ph.D. Jairo Roa Rojas, Ciencias, Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul, Brasil,
Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
Ph.D. José Luís Villa Ramírez, Ingeniería y Control Automático, Ecole des Mines de
Nantes - France, Universidad Tecnológica de Bolívar, Colombia.
M.Sc. Lucy Barrera Ortiz, Enfermería con énfasis en Salud Familiar, Universidad
Nacional de Colombia, Profesor Asociado Facultad de Enfermería Universidad
Nacional de Colombia.
M.Sc. Lucy Muñoz de Rodríguez, Enfermería y Salud Familiar, Universidad Nacional
de Colombia.
M.Sc. María Nubia Romero Ballén, Salud Pública, Universidad de
Antioquia,
Docente
titular
Escuela
de
Enfermería,
Universidad
Pedagógica
y
Tecnológica
de
ColombiaTunja,
Coordinadora
e
investigadora del Grupo de investigación Exclusiones y Resistencias
en el Cuidado de la Salud GERCUS.
M.Sc. Natividad Pinto Afanador, Enfermería, Universidad Nacional de Colombia.
M.Sc. Nelson Osvaldo Valero Valero, Ciencias Microbiología, Universidad Nacional de
Colombia. Docente del programa de Microbiología, Universidad Popular del Cesar.
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Contenido
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Editorial
Aplicación de la técnica fotoacústica resuelta en tiempo
al monitoreo de la fotosíntesis en plantas de lirio acuático
(Eichhornia Crassipes).
4
5
Application of the Photoacoustic Technique to the Time
Monitoring of the Photosynthesis in Water Hyacinth
Plants (Eichhornia Crassipes).
Influencia del contenido de cromo en el proceso de
absorción de nitrógeno por aleaciones de Fe-Cr.
13
Influence of Chromium Content on Fe-Cr Alloys During
Nitrogen Absorption Process.
Metodología para el cálculo del nivel integrado de
seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un sistema
instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas
industriales de alta presión.
19
Methodology for Calculating the Safety Integrity Level
(SIL), Applied to the Case: Study of Safety Instrumented
System (SIS) in High Pressure Industrial Boilers.
Percepción de empoderamiento comunitario en las
mujeres madre cabeza de familia de la ciudad de Cúcuta
durante el primer semestre de 2007.
32
Perception of Community Empowerment on Household
Headed Women from the City of Cucuta in the First
Semester of 2007.
Identificación de especies de cepas nativas de Trichoderma
sp. y Bacillus sp. y evaluación de su potencial antagonista in
Vitro frente al hongo fitopatógeno nativo Moniliophthora
roreri en el departamento de Norte de Santander.
Species Identification of Native Strains of Trichoderma
sp. and Bacillus sp. and Evaluation of their in Vitro
Antagonist Potential Against Native Pathogen Fungus
Moniliophthora roreri in the Department of Norte de
Santander.
46
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Editorial
E
Editorial
Junio 2008
n la actualidad las investigaciones más importantes y prometedoras son las
que realizan grupos de investigación pluridisciplinares, con participación de
personal de apoyo especializado. Las convocatorias para financiar proyectos
de investigación exigen que las propuestas sean presentadas por dos o más grupos de
investigación, uno de los cuales ha de estar en formación y no clasificado. Esta manera
colegiada de hacer investigación y de obtener reconocimiento contrasta con la forma
en que se realizaron grandes descubrimientos científicos, los cuales fueron el resultado
del trabajo paciente, persistente e incansable de investigadores solitarios, que laboraban
en instituciones dedicadas a la enseñanza y la investigación y que, generalmente por
ensayo y error, obtenían resultados asombrosos en sus propios aparatos y equipos. Su
recompensa, una publicación en una revista científica y, eventualmente, una patente.
Uno de los indicadores valorados por el Ministerio de Educación Nacional para
otorgar la acreditación de calidad a un programa o plan de estudios son los resultados
de los proyectos de investigación, que se cuantifican por los artículos publicados
en revistas indexadas u homologadas por PUBLINDEX, por los libros productos de
trabajos de investigación, por las patentes registradas, por las ponencias presentadas en
eventos regionales, nacionales e internacionales y, en general, por toda la productividad
intelectual de los profesores universitarios adscritos a dicho programa. Los investigadores
y docentes universitarios, por consiguiente, reciben de su institución todo el soporte e
incentivos necesarios para alcanzar la acreditación de calidad: desde contar en su carga
académica con el tiempo apropiado para el desarrollo de los proyectos de investigación
y para la documentación y redacción de sus textos nacidos de los años de experiencia en
las cátedras de su especialidad, hasta los espacios físicos, bien dotados y comunicados,
para desarrollar su labor contribuyendo a la optimización de este indicador.
Conscientes que las publicaciones son un instrumento a través del cual el investigador
demuestra sus capacidades investigativas y habilidades en el desarrollo de proyectos, el
Comité Editorial y Científico de la revista RESPUESTAS hace los esfuerzos necesarios
para publicar la mayor cantidad de artículos, y al mismo tiempo, elevar la calidad y
reputación de la revista, cumpliendo los estándares exigidos para mantener o ascender
en la clasificación de PUBLINDEX. Por lo anterior agradece a la comunidad educativa
de la Universidad Francisco de Paula Santander por el apoyo brindado y a los autores
de otras instituciones nacionales e internacionales por enviar y someter a evaluación
sus artículos.
Para los lectores de la revista, a partir de éste volumen, se presenta un cambio en el
diseño de la misma, el cual esperamos sea de su agrado y motive a seguir consultando
y citando los artículos aquí publicados.
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Aplicación de la técnica fotoacústica
resuelta en tiempo al monitoreo de la
fotosíntesis en plantas de lirio acuático
(Eichhornia Crassipes)
A. Cardona1 R. Abdelarrague1 G. Peña Rodríguez2 E. Marín1
ISSN 0122-820X
A. Calderón1*
Resumen
Recibido:
27 de marzo de 2008
Aceptado:
1 de junio de 2008
Reportamos el uso de la técnica fotoacústica resuelta en tiempo en el análisis
de la evolución de oxígeno fotosintético y el almacenamiento de energía en
plantas verdes. Presentamos una aplicación de esta técnica al monitoreo de la
fotosíntesis en la maleza acuática llamada comúnmente lirio acuático o jacinto
de agua (Eichhornia Crassipes).
Palabras Claves: Fotosíntesis, técnica fotoacústica, lirio acuático.
Abstract
We reported about the use of the time resolved photoacoustic technique for
the analysis of the photosynthetic oxygen evolution and the energy storage in
green plants. We present an application of this technique to the study of the
photosynthesis in the aquatic vegetation, usually called aquatic lirium or water
hyacinth (Eichhornia Crassipes).
Keywords: Photosynthesis, photoacoustic technique, water hyacinth.
Introducción
1
Centro de Investigación en
Ciencia Aplicada y Tecnología
Avanzada Unidad Legaria del
Instituto Politécnico Nacional,
Legaria 694 Colonia Irrigación,
11500 México D. F.
2
Departamento de Física,
Universidad Francisco de Paula
Santander. A.A. 1055, Cúcuta,
Colombia.
*e-mail: [email protected]
L
os fenómenos fototérmicos forman una clase muy general
de fenómenos físicos en los cuales la energía luminosa, al ser
absorbida por un material, es transformada en calor, vía procesos
de desexitación no radiativos. El diseño básico de un experimento
fototérmico consiste en una fuente de radiación cuyo haz luminoso se
hace incidir sobre la muestra en estudio, generando en su interior una
respuesta térmica, la cual, al ser detectada es transformada en una señal
eléctrica, posteriormente amplificada y capturada para llevar a cabo un
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Aplicación de la técnica fotoacústica resuelta en tiempo al monitoreo de la
fotosíntesis en plantas de lirio acuático (Eichhornia Crassipes).
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posterior análisis de la información obtenida.
Dependiendo del tipo de detector empleado
para realizar la transformación de la respuesta
térmica del material en una señal eléctrica,
es el nombre que se le asigna a la técnica de
medición. De esta manera, cuando se utiliza
un detector acústico, la técnica se denomina
fotoacústica, si el detector es un piroeléctrico,
la técnica se denomina fotopiroeléctrica,
cuando se usa un detector óptico, la técnica
se designa radiometría fototérmica [1].
En la técnica fotoacústica (FA) se pueden
tener, en general, tres tipos de esquemas de
medición que dependen del parámetro físico
que se hace variar para determinar la señal
FA como una función de este parámetro. El
primero, es aquel en el cual se hace variar
la frecuencia de modulación de la fuente
luminosa, que mediante el análisis de la
amplitud y la fase de la señal FA medida, permite
determinar parámetros de transporte de calor,
así como tiempos de relajación y velocidades
de recombinación de portadores, entre otras
propiedades de la muestra en estudio [2-4].
El segundo caso, es aquel que manteniendo
constante la frecuencia de modulación de la
fuente, se hace variar la longitud de onda de
la fuente de luz incidente sobre la muestra,
entonces tratamos con la técnica FA resuelta
en longitud de onda, también denominada
espectroscopia fotoacústica (EFA), la cual
permite obtener espectros de absorción ópticos
de la muestra [5-7]. La tercera configuración,
es aquella en la cual se mantienen constantes
tanto la frecuencia de modulación como
las características de la fuente de radiación
(longitud de onda e intensidad) y el parámetro
que varía es el tiempo de exposición, la cual se
conoce como la técnica FA resuelta en tiempo.
Esta técnica permite estudiar, entre otras
cosas, la evolución de oxígeno fotosintético y
el almacenamiento de energía en plantas [8].
Lirio acuático, jacinto de agua, camalote,
lampazo, violeta de agua, buchón o taruya,
entre otros, es el nombre vulgar que se le da
a la planta acuática con nombre científico
Eichhornia Crassipes. Es una planta libre
flotadora, perteneciente a la familia de las
Pontederiáceas. Originaria de América del Sur
(Amazonas), la que por la belleza de su flor se
ha propagado a casi todas las áreas tropicales y
sub-tropicales del mundo. Uno de los factores
que pueden limitar su propagación es la
salinidad, ya que no tolera el agua salobre, por
lo que serán los cuerpos de agua continentales
y mixohalinos donde se encuentra dicha
especie. Su rápida reproducción, así como
la ausencia de enemigos naturales en los
nuevos lugares de su introducción, además
de su excelente capacidad de adaptación
a casi cualquier cuerpo de agua, han
provocado la rápida diseminación de la
planta, convirtiéndose así en una maleza. Esto
ha traído como consecuencia que diversas
actividades económicas importantes se vean
afectadas sensiblemente en las áreas invadidas
por esta planta. Una extensa cobertura del lirio
acuático provoca una evapotranspiración tres
o cuatro veces superior a la que normalmente
ocurre en superficies de agua libre,
consumiendo el cuerpo de agua y ocasionando
putrefacción del mismo por la obstrucción
que provoca al paso de los rayos solares hacia
su interior. No menos dañino es el efecto que
ocasiona cuando invade los generadores de las
estaciones hidroeléctricas, provocando cortes
eléctricos de determinada duración hasta
que los generadores son limpiados de tejidos
de la planta [9]. Pero no todo es negativo,
algunas de las bondades de esta planta, son el
ayudar en la descontaminación de agua dulce
(lagunas de oxidación), también es utilizada
como fuente de biomasa en la alimentación de
animales ya que posee los niveles adecuados
de calcio, fósforo y nitrógeno [10-12].
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Aplicación de la técnica fotoacústica resuelta en tiempo al monitoreo de la
fotosíntesis en plantas de lirio acuático (Eichhornia Crassipes).
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No. 1
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Procedimiento
experimental
observó el comportamiento de las plantas,
tiempo en el cual no se presentó necrosis de
ningún tipo, y además, se presentaron nuevos
brotes de estolones y el desarrollo de más
pecíolos.
Muestras
Las plantas de lirio acuático se mantuvieron
estables en el laboratorio, en el interior de un
acuario-invernadero diseñado para simular y
controlar las condiciones en las que sobrevive
el lirio en su hábitat de procedencia (canales
de Cuemanco, México D. F.). Durante
este tiempo, se controlaron los parámetros
fisicoquímicos del agua, la concentración
de nutrientes (proporcionados mediante un
fertilizante líquido), así como, la intensidad
y tiempo de iluminación. En la tabla 1, se
resumen las condiciones más convenientes
que permitieron la sobrevivencia de las plantas
in-vitro.
Tabla 1. Parámetros físico-químicos y concentración
de nutrientes del agua del acuario-invernadero.
Parámetros físico-químicos
pH
Temperatura
Conductividad
Cloro
Intensidad de la luz
Tiempo de iluminación
6.05
25°C
477 µS/cm
0.5 mg/l
5000 lux
13 hrs. / día
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Las medidas experimentales se realizaron
al mediodía sobre una planta completa de lirio
retirada del acuario-invernadero y mantenida
en un recipiente con la misma agua durante
las mediciones. El sistema de medición estuvo
ubicado a 50 cm del acuario invernadero bajo
condiciones semejantes de temperatura e
iluminación. Cada corrida experimental tuvo
una duración de 3 minutos y medio. Después
de cada medición se colocó la planta en
estudio de nuevo en el interior del acuarioinvernadero. En ningún caso se aprecio daño
en las plantas estudiadas durante y después
de las mediciones.
Celda fotoacústica
Figura 1. Esquema de la celda FA. (a) Cuerpo de
la celda FA, (b) ventana de cuarzo, (c) cámara
FA, (d) detector acústico, (e) muestra (hoja de
la planta), (f) portaobjetos, (g) luz modulada, (h)
respuestas fototérmica y fotobárica.
Concentración de Nutrientes
Fertilizante líquido universal
15N-30P-15k *
61.34gr / 180l °
* basado en una hidropónica
° 180 l = volumen de llenado
Utilizando estos parámetros en el proceso
de adaptación, las plantas mostraron un
desarrollo fisiológico favorable. En un inicio
se introdujeron al acuario-invernadero 43
individuos juveniles de lirio con dimensiones
promedio: Hoja = 5cm, Pecíolo = 10 cm,
Raíz = 11 cm, procedentes de los canales de
Cuemanco, México D.F. Durante 2 meses se
7
En la figura 1, se presenta el esquema de la
celda FA, en la configuración de difusión de
calor utilizada en este trabajo. La muestra (una
hoja de la planta) se coloca adherida con grasa
de vacío, en la entrada de la cámara, de manera
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fotosíntesis en plantas de lirio acuático (Eichhornia Crassipes).
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que una de las caras de la muestra queda en
contacto con el aire en el interior de la cámara
FA y la otra descansa en un portaobjetos que
la mantiene rígida sobre la base.
Si se hace pasar radiación modulada a través
de la ventana de cuarzo, de manera que incida
en la cara trasera de la muestra (ver figura
1), entonces, la energía luminosa absorbida
por ésta genera una señal FA a la salida del
transductor acústico acoplado a la celda, la
cual esta constituida por la superposición de
dos contribuciones:
1.- La respuesta fototérmica, que resulta
de la conversión total o parcial de la luz
(modulada) absorbida a calor modulado
(ondas térmicas) la cual es luego
transformada a una señal acústica en el
aire del interior de la cámara FA.
2.- La respuesta fotobárica, debida a la
evolución modulada de oxígeno producido
en el proceso fotosintético, generado por la
actividad fotoquímica en la hoja.
Esquema de medición
Figura 2. Diseño experimental de medición de la
técnica FA resuelta en tiempo para monitoreo de la
tasa fotosintética. (1) Lámpara de xenón, (2) chopper,
(3) monocromador, (4) cámara FA con la muestra, (5)
interfase, (6) filtro IR de agua,
(7) amplificador lock-in, (8) computador,
(9) gráfico, (10) fuente de luz continua.
8
El diseño experimental de la técnica FA
resuelta en tiempo para la medición de la
fotosíntesis en plantas se presenta en la figura
2, en ésta, un haz de luz blanca continua,
proveniente de una lámpara de xenón, pasa
por un modulador mecánico (chopper), cuya
señal sirve de referencia para el amplificador
lock-in; posteriormente, el haz modulado
emergente se hace pasar por un monocromador,
el cual selecciona la longitud de onda a la que
se desea irradiar; así, la luz modulada se hace
incidir sobre la celda FA donde previamente se
ha colocado la muestra; por otro lado, un haz
de la luz blanca continua incide directamente
sobre la celda FA; ambos haces de luz inciden
simultáneamente sobre la muestra vía una
fibra óptica bifurcada; la señal obtenida de la
celda FA, es leída por el amplificador lock-in,
el cual filtra las señales que no se encuentren
a la frecuencia de referencia y amplifica la
señal proveniente de la celda FA; finalmente,
la amplitud y fase de la señal es registrada y
almacenada en un computador en función del
tiempo de exposición.
Resultados y
discusión
Medición de la evolución de O2
fotosintético.
Se utilizó una fuente de luz blanca continua
de fondo suministrada por una lámpara
halógena (30 mW/cm2) y una iluminación
monocromatica a 633 nm (12.2 mW/cm2) a
una frecuencia de modulación fija durante la
medición. La irradiación sobre la hoja de realizó
del lado del haz y alternando la exposición y
bloqueo de la luz de fondo continúa cada 50 s.
En las figuras 3 y 4 se muestran los gráficos de
la amplitud y fase de la señal FA en función
del tiempo de exposición.
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fotosíntesis en plantas de lirio acuático (Eichhornia Crassipes).
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Figura 3. Efecto negativo fotosintético
en la amplitud de la señal FA.
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= 19.5 µm
Por tanto, la onda térmica está prácticamente
amortiguada a una profundidad de [8]:
40.8 µm
Figura 4. Efecto negativo fotosintético
en la fase de la señal FA.
La hoja tiene un espesor aproximado de
100 µm. Iniciando desde la superficie del haz
hacia el interior encontramos al parénquima
en empalizada, con un espesor aproximado
de 30 µm, seguido del haz vascular con un
espesor aproximado de 40 µm, y finalmente
el parénquima esponjoso, de un espesor
aproximado de 30 µm.
De esta manera, las ondas térmicas generadas
en la hoja por efecto de la incidencia del haz
modulado tienen una penetración que cubre
la totalidad del parénquima en empalizada y
parte importante del haz vascular.
Por lo anterior, de la figura 3 se deduce lo
siguiente:
El monitoreo de la evolución de O2 se
realizó mediante la medición del llamado
“efecto negativo” de la señal FA. Para esto fue
necesario primero determinar la frecuencia de
modulación a la cual se presenta dicho efecto.
Después de realizar una serie de mediciones
a diferentes frecuencias de modulación, se
determino que éste toma lugar a una frecuencia
de 100 hz.
Considerando el valor de 1.2 x 10-3 cm2/s,
para la difusividad térmica en la hoja [13],
se determinó la longitud de difusión térmica
para
= 100 hz, esto es [2]:
Durante los primeros 50 s, en los que la
lámpara de fondo está encendida (posición
“on”), no se presenta el efecto fotobárico
por la saturación de los centros de reacción
producida por la luz blanca continua y la
señal FA es debida únicamente al efecto
fototérmico. En este caso, la totalidad de la
luz monocromática modulada absorbida por
la hoja es transformada íntegramente en
calor, una parte del cual se transmite hacia
el haz vascular y el resto se difunde hacia la
cámara FA. En los siguientes 50 s se suprime
la luz continua de la lámpara (posición “off”),
aparece la contribución fotobárica que se suma
a la contribución fototérmica, y la señal FA
se incrementa como se muestra en la gráfica.
La evolución de oxigeno fotosintético se hace
presente. En este caso, la luz monocromática
modulada absorbida por la hoja es en primer
9
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lugar utilizada en el proceso fotosintético
que da lugar como uno de sus productos
a la emisión de O2, y el resto de la energía
absorbida se canaliza en la generación de calor
que da lugar a la contribución fototérmica. En
los siguientes 50 s se enciende la lámpara de
fondo y continúa el proceso.
Estudio
energía
del
almacenamiento
de
Se utilizaron las mismas condiciones que
en el caso anterior, para la evolución de O2,
excepto en la frecuencia de modulación, cuyo
valor utilizado fue de 200 hz. En las figuras 5
y 6 se muestran los gráficos de la amplitud y
fase de la señal FA en función del tiempo de
exposición para este caso.
La medición del almacenamiento de
energía se realiza mediante la medición del
llamado “efecto positivo” de la señal FA. De
nuevo, fue necesario determinar la frecuencia
de modulación con la cual se presenta
dicho efecto. Después de realizar una serie
de mediciones a diferentes frecuencias de
modulación, se determino que dicho efecto
toma lugar a una frecuencia de 200 hz. Para
ésta frecuencia se encuentra que la longitud
de difusión térmica correspondiente es:
Por tanto, la onda térmica se amortigua
prácticamente a una profundidad de:
Figura 5. Efecto positivo fotosintético en la amplitud
de la señal FA, para una frecuencia de 200 Hz.
De esta manera, las ondas térmicas generadas
en la hoja por efecto de la incidencia del haz
de luz modulado tienen una penetración solo
en el parénquima en empalizada.
Luego, de la Figura 5 deducimos lo siguiente:
Figura 6. Efecto positivo fotosintético en la fase de la
señal FA, para una frecuencia de 200 Hz.
0
Durante los primeros 50 s, la lámpara está
encendida (posición “on”), no se presenta
el efecto fotobárico por la saturación de los
centros de reacción producida por la luz blanca
continua y la señal FA es debida únicamente
al efecto fototérmico. En este caso, la totalidad
de la luz monocromática modulada absorbida
por la hoja es transformada íntegramente en
calor, una parte del cual se transmite hacia
el parénquima en empalizada y el resto se
difunde hacia la cámara FA.
En los siguientes 50 s se suprime la luz
continua de la lámpara (posición “off”), la luz
monocromática modulada absorbida por la
hoja es en primer lugar utilizada en el proceso
fotosintético y el resto de la energía absorbida
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Aplicación de la técnica fotoacústica resuelta en tiempo al monitoreo de la
fotosíntesis en plantas de lirio acuático (Eichhornia Crassipes).
Año 13
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se canaliza en la generación de calor. En este
caso, la intensidad de la señal FA decrece
ya que la hoja utiliza la mayor parte de la
energía luminosa modulada incidente en
desarrollar el proceso fotosintético, uno de
cuyos productos es la generación de O2, y la
parte sobrante es transformada en calor, sin
embargo, la contribución fotobárica a la señal
FA es pequeña comparada con la contribución
fototérmica.
En los siguientes 50 s se enciende la lámpara y
continúa el proceso.
Conclusiones
Se ha mostrado la utilidad del procedimiento
para realizar el monitoreo de la fotosíntesis
en plantas utilizando la técnica FA resuelta
en tiempo. Las características de esta técnica
muestran la potencia y sensibilidad para
realizar estudios de fotosíntesis en plantas,
mediante mediciones in situ, no-invasivas,
no-destructivas y no-contacto.
Bibliografía
ISSN 0122-820X
[1] D.P. Almond and P.M. Patel, Photothermal
Science and Techniques, Chapman &
Hall, First edition, New York, pp. 73-99.
1996.
[2] A. Calderon, R. A. Muñoz Hernández, S.
A. Tomas, A. Cruz Orea and F. Sánchez
Sinencio, J. Appl. Phys., 84, pp. 63276329 (1998).
[3] E. Martínez, S. García, E. Marin, O.
Vasallo, G. Peña Rodríguez, A. Calderón
and J. M. Siqueiros. Journal of materials
Science. Vol. 39, 1233-1239 (2004)
[4] O. Vigil Galán, J. Vidal, I. Riech, G.
Peña Rodríguez, A. Iribarren, J. AguilarHernández and G. Contreras Puente.
Semicond.. Sci. Technol. Vol. 17, 11931197 (2002)
[5] A. Rosencwaig and Gersho, J. Appl.
Phys, 47, 64 (1976).
La aplicación en el lirio acuático (Eichhornia
Crassipes) muestra resultados de un gran
detalle y claridad en su proceso fotosintético.
Esto conduce a que esta metodología sea
recomendada en los estudios de control en
esta planta acuática.
[6] R. A. Muñoz Hernández, A. Calderón,
A. Cruz Orea, S. Tomás, F. Sánchez
Sinencio and G. Peña Rodríguez. High
Temperature – High Pressures, Vol. 32,
379-383 (2000)
Agradecimientos
[7] C. Haisch and R. Niessner. Spectroscopy
Europe. Vol. 14 (5). 10-15. (2002)
Los autores agradecen al Programa
Institucional de Formación de Investigadores
del Instituto Politécnico Nacional (PIFI-IPN),
así como a la Secretaría de Investigación y
Posgrado del IPN por su apoyo.
[8] H. Vargas and L. C. M. Miranda, Phys.
Rep. 161, 43-101 (1988).
[9] John T.O. Kirk. Light & Photosynthesis
in Aquatic Ecosystems. Cambridge
University Press. Second Edition.
London. 1994.
11
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Año 13
No. 1
Aplicación de la técnica fotoacústica resuelta en tiempo al monitoreo de la
fotosíntesis en plantas de lirio acuático (Eichhornia Crassipes).
Junio 2008
ISSN 0122-820X
[10] I. F. Toussaint, C. Oscar Romero Cruz, L.
Ruiz Ortiz y R. Gonzáles Salas. Revista
Electrónica de veterinaria REDVET.
Vol. VI, Nº 5, 1-11. (2005)
[11] Meerhoff M., Rodríguez-Gallego L. y N.
Mazzeo “Potencialidades y limitaciones
del uso de Eichhornia crassipes en la
restauración de lagos hipereutróficos
subtropicales”. En: Fernández A & G
Chalar (eds.) Agua en Iberoamérica: de
la limnología a la gestión en Sudamérica
(pp 61-74). CYTED XVII, Buenos Aires.
(2002)
[12] Valderrama, L.T. Uso de dos especies
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laevigatum y Eichhornia crassipes)
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3. 83-98. (1996)
[13] Y. S. Touloukian, R. W. Powell C. Y. Ho
and M. C. Nicolasu, Thermal Difusivity,
IFI/Plenum, New York (1973).
12
Respuestas
Año 13
No. 1
Junio 2008
Influencia del contenido de cromo en el
proceso de absorción de nitrógeno por
aleaciones de Fe-Cr
ISSN 0122-820X
Armando Sarmiento Santos*
Resumen
Recibido:
19 de marzo de 2008
Aceptado:
28 de mayo de 2008
El nitrógeno absorbido por una aleación ferrosa en una descarga luminiscente
anormal en atmósfera de nitrógeno puede controlarse a través del tiempo de
tratamiento en la descarga y el contenido de cromo de la aleación. Tanto de la
cantidad de cromo como de nitrógeno en la aleación depende su microestuctura
y sus propiedades mecánicas. En el presente trabajo se someten muestras
ferrosas de diferente contenido de cromo a una descarga luminiscente anormal,
en atmósfera de nitrógeno, midiéndose la cantidad de nitrógeno absorbido en
función del tiempo de tratamiento y el contenido de cromo, observándose y
evaluándose el comportamiento del perfil de microdureza en función de dichas
variables.
Palabras Claves: Descarga luminiscente anormal, aleaciones de Fe-Cr, Perfil
de Microdureza.
Abstract
Nitrogen absorbed by ferrous alloying in nitrogen abnormal glow discharge
can be controlled with the discharge treatment time and the alloy chromium
content. Chromium and nitrogen content in the alloy are determinant for its
microstructure and its mechanical properties. In this work ferrous alloys with
different chromium contents are treated in nitrogen glow discharge. Nitrogen
absorbed in the glow is measured as a function of treatment time in the glow
and chromium content in the alloy. Then, microhardness profile is observed and
evaluated as a function of these variables.
*Universidad Pedagógica y
Tecnológica de Colombia
FCB-GSEC
Escuela de Física
Avenida Central del Norte
Tunja - Boyacá - Colombia
[email protected]
Keywords: Abnormal Glow Discharge, Fe-Cr alloys, Microhardness Profile.
13
Respuestas
Influencia del contenido de cromo en el proceso de absorción de nitrógeno
por aleaciones de Fe-Cr.
Año 13
No. 1
Junio 2008
ISSN 0122-820X
Introducción
L
a absorción de nitrógeno en todas las
fases de una aleación ferrosa, a una
temperatura dada, puede mejorarse
mediante el aumento de la presión parcial de
nitrógeno de la atmósfera gaseosa (Gavriljuk e
Berns, 1999), de la misma forma que mediante
la adición de un elemento de aleación como el
cromo (Zeng et al, 1989; Feichtinger y Zeng,
1991).
El nitrógeno en la aleación puede
encontrarse en solución sólida y en la forma
de precipitados de nitruros de los diferentes
elementos que conforman la aleación. Esto
se puede controlar mediante una elección
cuidadosa de la temperatura (Wriedt et
al, 1987 y Hertzman e Jarl, 1987). A altas
temperaturas y bajos tiempos de tratamiento
es posible obtener nitrógeno en solución
sólida en la red cristalina de aleaciones de
Fe-Cr de alto contenido de cromo, además
de precipitados de nitruro cúbico de cromo
(Sarmiento y Muzart, 2006).
En el presente trabajo se estudia la influencia
del contenido de cromo en la cantidad de
nitrógeno absorbido en la superficie de
aleaciones ferrosas, sometidas a una descarga
luminiscente anormal (Chapman, B., 1980)
de nitrógeno durante diferentes tiempos de
deposición. El perfil de microdureza de las
muestras es medido, correlacionándolo con
los parámetros de deposición.
Descripción del
procedimiento
experimental
Las aleaciones de Fe-Cr fueron fabricadas
siguiendo los métodos de la metalurgia
de materiales particulados, obteniéndose
concentraciones de 13, 18, 23 y 28% Cr
(Sarmiento, S. A., 2003). Para el proceso de
absorción de nitrógeno se utilizó el reactor
cuyo esquema se muestra en la Figura 1.
Las muestras fueron colocadas en el cátodo
de una descarga luminiscente pulsada de
97,5N2+2,5H2 con un flujo de 4 cm3/s a una
presión de 10 torr. El voltaje de la descarga fue
de 700 V y la temperatura controlada con el
ancho del pulso.
Figura 1- Esquema del reactor utilizado para tratar las muestras en la
descarga luminiscente anormal.
1234567891011121314151617-
Cámara del reactor
Válvula de vacío
Bomba mecánica de dos etapas
Medidor de vacío (MKS)
Cátodo plano
Ánodo cilíndrico
Fuente de corriente continua
Voltímetro
Amperímetro
Termopar
Registro de temperatura
Entrada de gases
Válvula de entrada de gases
Reguladores de flujo (MKS)
Gases
Ventana óptica
Blindaje térmico
Respuestas
Influencia del contenido de cromo en el proceso de absorción de nitrógeno
por aleaciones de Fe-Cr.
Año 13
No. 1
Junio 2008
Los tiempos de tratamiento utilizados
fueron entre 5 y 120 min. a una temperatura
de 950oC. Las muestras fueron previamente
sometidas a una etapa de limpieza durante 15
min. a 900oC en una descarga de argón.
En la Figura 2 se representa el ciclo térmico
utilizado durante el tratamiento, el cual
comprende la etapa de limpieza y la etapa de
absorción de nitrógeno.
Figura 2-Ciclo térmico seguido durante el tratamiento
de las muestras de Fe-Cr.
proceso (tiempos pequeños), debido a la gran
demanda de nitrógeno en la superficie de la
aleación de Fe-Cr pura. En la medida en que
el proceso avanza en el tiempo, el nitrógeno
es absorbido y difundido hacia el interior de la
muestra, tornando la aleación de Fe-Cr más
diluida en la superficie. Así, la demanda de
nitrógeno va disminuyendo hasta alcanzarse
el equilibrio entre la atmósfera gaseosa y la
superficie acorde con las predicciones teóricas
(Gavriljuk e Berns, 1999). En éste instante, la
superficie de la muestra solamente absorberá
la cantidad de nitrógeno suficiente para
compensar las pérdidas debidas al proceso de
pulverización catódica.
ISSN 0122-820X
Figura 3- Variación de masa en función del tiempo
de absorción de nitrógeno (a) y como función del
contenido de cromo (b) en las aleaciones de Fe-Cr
(T=950°C, PN2=97,5%).
La variación de masa fue medida pesando
las muestras antes y después del tratamiento,
para ello se utilizó una balanza electrónica de
cuatro dígitos. El perfil de microdureza fue
realizado con un microdurómetro Shimadzu
modelo HMV-2 con una carga de 25 g y un
tiempo de 20 s, después de la preparación
metalográfica de las muestras.
(a)
Resultados y discusión
Bajo las condiciones de tratamiento en la
descarga luminiscente de nitrógeno (T=950°C
y PN2=97,5%), se obtuvo el comportamiento
de la variación de masa de las aleaciones de FeCr como función del tiempo de absorción de
nitrógeno, ilustrado en la Figura 3(a). La masa
de las muestras presenta un aumento rápido
para todas las composiciones al comienzo del
(b)
Respuestas
Influencia del contenido de cromo en el proceso de absorción de nitrógeno
por aleaciones de Fe-Cr.
Año 13
No. 1
Junio 2008
ISSN 0122-820X
Figura 4-Perfiles de micro-dureza de las aleaciones de Fe-Cr estudiadas, para 15, 30, 60 y 120 min.
de absorción de nitrógeno en la descarga luminiscente anormal a 950°C.
13% Cr
18% Cr
23% Cr
28% Cr
Respuestas
Influencia del contenido de cromo en el proceso de absorción de nitrógeno
por aleaciones de Fe-Cr.
Año 13
No. 1
Junio 2008
Con el incremento del contenido de
cromo, también disminuye el coeficiente de
actividad del nitrógeno en la aleación de FeCr (Gavriljuk e Berns, 1999) y, por tanto,
aumenta la cantidad (de nitrógeno) absorbida
en la misma. Esto se observa claramente en la
Figura 3(b) la cual fue trazada con los mismos
datos de la Figura 3(a). Este comportamiento
de la aleación de Fe-Cr fue evaluado en
estudios bajo consideraciones termodinámicas
(Frisk, 1990).
Los perfiles de microdureza para cada
composición de la aleación de Fe-Cr son
mostrados en la Figura 4 para varios tiempos
(15, 30, 60 y 120 min.) de absorción de
nitrógeno en la descarga luminiscente anormal
en atmósfera de nitrógeno a 950°C. Los
valores de la microdureza determinados para la
martensita formada en la aleación con 13% Cr
en los tiempos de 15 y 30 min. (Sarmiento, S.
A., 2003), están entre los valores reportados en
trabajos anteriores para este tipo de acero con
nitrógeno (Horovitz et al, 1996). Para tiempos
de tratamiento superiores 60 minutos, en esta
aleación, y para las demás aleaciones utilizadas
(18, 23 y 28% de cromo), donde se forman
precipitados de nitruro de cromo (Sarmiento
y Muzart, 2006), se observa un aumento del
valor de la microdureza, alcanzando valores
característicos en los aceros al cromo con
estos precipitados de nitruro de cromo (Chiu
et al, 2002)
El valor máximo de la dureza tiene un leve
aumento con el contenido de cromo, debido
al aumento de la cantidad de precipitados de
nitruro de cromo, en las aleaciones con mayor
capacidad para absorber nitrogenito de la
atmósfera gaseosa. Por otro lado, a pesar del
contenido de nitrógeno ser mayor en aleaciones
con mayor contenido de cromo, el ancho del
perfil de microdureza se ve disminuido con el
mismo aumento del contenido de cromo en la
aleación.
Esto es debido la disminución de la
actividad del nitrógeno, con el incremento del
contenido de cromo, como fue discutido en el
párrafo anterior.
ISSN 0122-820X
No se observa incidencia importante de
tiempo en el valor máximo de la microdureza
para las aleaciones con contenidos de cromo
superiores al 13%, lo que podría indicar
que la superficie de la aleación absorbe el
nitrógeno en cantidad suficiente para generar
las estructuras duras en un tiempo pequeño
(<15 min), a partir del cual todo el nitrógeno
adicional pasa hacia el interior de la muestra,
por difusión a través de esta estructura dura,
alargándola, como se observa en la Figura 4
para cada composición de cromo estudiada.
El tiempo de proceso contribuye a aumentar
el ancho del perfil e microdureza para cada
composición de cromo, como es de esperarse
en todo proceso difusional.
Conclusiones
El valor máximo de la microdureza de una
aleación inoxidable de Fe-Cr, sometida a una
descarga luminiscente anormal en atmósfera
de nitrógeno, aumenta levemente con el
contenido de cromo de la muestra mientras
que el perfil de dureza se estrecha, debido al
hecho del nitrógeno presentar fuerte tendencia
a formar nitruros y mayor dificultad para
difundirse, respectivamente, en aleaciones
con mayor contenido de cromo.
Bibliografía
Chapman, B., Glow Discharge Processes, John
Wiley and Sons, New York, 1980.
Chiu, L. H., Yang, C. F., Hsieh, W. C., Cheng,
A. S., Effect of Contact Pressure on Wear
Resistance of AISI H13 Tool Steels with
Chromium Nitride and Hard Chromium
17
Respuestas
Año 13
No. 1
Influencia del contenido de cromo en el proceso de absorción de nitrógeno
por aleaciones de Fe-Cr.
Junio 2008
ISSN 0122-820X
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Sarmiento, S. A. y Muzart, J. L. R.,
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Nitrógeno, Revista Colombiana de Física V.
38, No. 1, p. 261-264, 2006.
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Respuestas
Año 13
No. 1
Junio 2008
Metodología para el cálculo del nivel
integrado de seguridad (SIL), aplicada al
caso: estudio de un sistema instrumentado
de seguridad (SIS) de nivel en calderas
industriales de alta presión
ISSN 0122-820X
W. Gastelbondo1 R. Tarantino1 S. Aranguren1
Resumen
Recibido:
7 de noviembre de 2007
Aceptado:
12 de junio de 2008
En el presente trabajo se desarrolla la metodología para el cálculo del nivel
integrado de seguridad en el lazo de nivel en una caldera industrial de alta
presión. El Nivel Integrado de Seguridad (SIL), se obtiene a partir de la
representación dinámica de la confiabilidad de cada uno de los elementos que
hacen parte de la función instrumentada de seguridad, a través de la cual
se obtiene la Probabilidad de Falla en Demanda, el cual es el parámetro
fundamental para la determinación del Nivel Integrado de Seguridad de un
Sistema Instrumentado de Seguridad.
Palabras Claves: Confiabilidad, Nivel Integrado de Seguridad, Cadenas de
Markov, Fallas, Sistema Instrumentado de Seguridad, Calderas Industriales.
Abstract
1
Facultad de Ingenierías y
Arquitectura. Instituto de
Investigación y Desarrollo de
Tecnologías Aplicadas, IIDTA.
Universidad de Pamplona.
[email protected],
[email protected],
[email protected]
In this paper develops the methodology for calculating the Safety Integrity Level
of level at a boiler of industrial high pressure. The Safety Integrity Level (SIL), is
derived from reliability dynamics representation of each of the elements that are
part of safety instrumented function, through which is obtained the Probability
of Failure on Demand, being this the basic parameter for determining Safety
Integrity Level of a Safety Instrumented System.
Keywords: Reliability, Safety Integrity Level, Chains of Markov, Failure,
Safety Instrumented System, Industrial Boilers.
19
Respuestas
Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
Año 13
No. 1
Junio 2008
ISSN 0122-820X
1. Introducción
A
ctualmente las grandes industrias
están obligadas por las normas
y compañías de seguros a estar
acompañados y garantizados por la aprobación
de organismos internacionales que certifiquen
su Nivel Integrado de Seguridad.
La cantidad mínima de riesgo que un SIS
puede proporcionar esta determinado por
el SIL. Este indicador ayuda a la toma de
decisiones cuando se requiere diseñar sistemas
de seguridad que generen un mejor costo
beneficio a la Empresa.
El SIS es el encargado de la prevención
de accidentes, que llevará la planta a estado
seguro (parada parcial o total) ante una
situación de riesgo.
En el caso de las calderas industriales
de alta presión, representan uno de tantos
procesos en los cuales un bajo índice del
Nivel Integrado de Seguridad constituye un
riesgo considerable hacia personas, equipos
y ambiente, en el momento que ocurra una
falla y el Sistema Instrumentado de Seguridad
no pueda tomar las acciones de parada y/o de
emergencia pertinentes para el caso.
0
La metodología propuesta determina el SIL
del lazo de seguridad de una de las variables
altamente crítica del proceso, como es el
nivel de agua de una caldera de alta presión.
Esto implica, el cálculo del SIL de cada uno
de los componentes que conforman el SIS:
sensor/transmisor, controladores de seguridad
(solver), convertidores, válvula y cableado.
Esta metodología puede ser aplicada a
diferentes sistemas, teniendo en cuenta los
criterios establecidos dentro del artículo.
2. Descripción del lazo
de nivel en una caldera
industrial de alta
presión
2.1. Narrativas de control del agua de
alimentación.
La regulación del agua de alimentación se
realiza a través del control de nivel, como se
muestra en la Fig.1. La señal al punto de ajuste
del controlador de agua de alimentación es
proporcionada por el punto de operación
establecido por el operador y la señal por
desviación de nivel en el tambor de la caldera.
El nivel de agua en el tambor de la caldera es
medido por el transmisor (LT-101), como se
muestra en la Fig. 1.
Figura 1. P&ID del sistema de control de nivel
en la caldera.
El transmisor envía una señal eléctrica de
4-20 mA a un controlador PI (LIC-101) el
cual aumenta o disminuye su salida según el
resultado de la comparación de este valor con
la señal de Set Point. La salida del controlador
(LIC-101) va a un convertidor I/P (LY-101),
transformando la señal eléctrica enviada por
el controlador en señal neumática hacia la
válvula, que va a manipular el actuador de la
válvula de control (LCV-101), produciéndose
así la regulación deseada.
Respuestas
Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
Año 13
No. 1
Junio 2008
2.2. Narrativas de seguridad del agua
de alimentación.
Los transmisores (LEA-101A y LEA101B) envían señales al solver, el cual esta
configurado para actuar en el momento en
que el nivel sobrepase el 70% o disminuya por
debajo del 20%. El sistema de seguridad activa
el disparo maestro cuando la señal emitida por
los transmisores es menor o mayor a su punto
de ajuste.
La señal de disparo maestro es enviada a
un instrumento convertidor de señal eléctrica
a neumática. Al recibir el status de disparo
maestro, ordena a la válvula de seguridad cerrar
el paso de agua hacia el drum de la caldera. El
Diagrama de Tubería e Instrumento (P&ID)
del sistema de seguridad se puede observar en
la Fig. 2.
Figura 2. P&ID del sistema de seguridad de nivel
en la caldera
El diagrama en bloques del sistema de seguridad
integrado al proceso, se muestra en la Fig. 3.
Figura 3. Diagrama en bloques del sistema de control
integrado al sistema de seguridad.
3. Determinación del
SIL del lazo de nivel de
una caldera
ISSN 0122-820X
0122820-X
3.1. Cálculo del nivel integrado de
seguridad de los componentes del SIS
de nivel.
La normativa IEC 61508 y el estándar ANSI/
ISA S.84.01, establece 4 niveles discretos
de SIL para los sistemas instrumentados de
seguridad, estos niveles están asociados a la
frecuencia de fallas y al nivel de impacto o
consecuencias a las que puede conllevar la
falla, cada uno de los cuales representa, en
relación con el riesgo específico del proceso
a ser protegido y la probabilidad de falla en
demanda del Sistema SIS encargado de
protegerlo, [1-4].
El SIL se relaciona con la probabilidad de
que alguno de los componentes del sistema
de seguridad falle cuando tiene que llevar
el proceso a estado seguro (bajo petición de
demanda). Evidentemente el dato es crítico,
ya que supone el nivel que aceptamos para que
el sistema integrado de seguridad no acierte
ante un fallo del equipo de control básico y
todas las demás salvaguardas físicas.
Por medio de la Tabla I. se lleva a cabo la tarea
de asignación del SIL, el cual se encuentra
en función de la Probabilidad de Falla en
Demanda (PFD), el Factor de Reducción del
Riesgo (FRR) y la Disponibilidad requerida,
[5-11].
El lazo de seguridad se encuentra
conformado por: 2 transmisores, 1 solver, 1
convertidor I/P, 1 válvula On/Off y el cableado
de conexión. En la Fig. 4, se puede observar el
diagrama en bloques, del sistema de seguridad
de nivel en la caldera.
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Año 13
No. 1
Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
Junio 2008
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donde, según, [3], [12],
Tabla I. Equivalencias del nivel de SIL
según IEC 61508 y ANSI/ISA 84.01.
(2)
donde Q, es la no confiabilidad y t es el
tiempo para el cual se desea determinar. Ahora,
si la frecuencia de inspección ( i)es igual a
la frecuencia en demanda ( d), entonces la
ecuación (1), se convierte en (3),
(3)
Figura 4. Diagrama en bloques del sistema
de seguridad.
donde,
(4)
siendo ti el tiempo de inspección, y teniendo
en cuenta que,
En el cálculo de la Probabilidad de Falla
en Demanda (PFD) del sistema de seguridad
es necesario determinar la PFD de cada uno
de los elementos que hacen parte del sistema
de seguridad de nivel (ver Fig. 4), para
luego obtener la PFD total y de esta manera
determinar el SIL del Sistema Instrumentado
de Seguridad de nivel en la caldera. Para ello
hay que tener en cuenta dos premisas que son,
[3]:
1. La Capacidad de reparación (U) debe ser al
menos el doble de la frecuencia de fallas o
accidentes (λ).
2. Se supone un sistema con una alta frecuencia
de demanda o de operación continua.
En donde, la Probabilidad de Falla
Demanda, se encuentra en función de
frecuencia de falla (λ), la frecuencia
inspección ( i)y la frecuencia del sistema
demanda ( d), como se muestra en (1),
en
la
de
en
(1)
(5)
donde TPPF, es el Tiempo Promedio Para
Fallar; remplazando (4) y (5), en (3), se
obtiene que,
(6)
por lo tanto, si ti= 2, entonces,
(7)
Ahora, si el análisis se aplica teniendo en
cuenta la no confiabilidad dinámica de
Markov, entonces se debe tener en cuenta que
, o sea,
(8)
donde n, es el número de inspecciones o pruebas
que se realizó al sistema de seguridad.
reemplazando (8), en (1),
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Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
Año 13
No. 1
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(9)
por lo tanto,
(10)
o sea que para el caso en mención,
(11)
Como se puede apreciar, la probabilidad
de falla en demanda (PFD), se encuentra
asociada a la no confiabilidad dinámica, la cual
se obtiene mediante el modelado Markoviano
de la confiabilidad de cada uno de los bloques
del sistema, para ello es necesarios contar con
dos parámetros, que son, la frecuencia de falla
(λ) y la capacidad de reparación (U); el primer
parámetro se obtiene a partir de los datos
consignados en las Tablas Internacionales de
Frecuencia de Fallas de Faradip, mientras que la
capacidad de reparación se encuentra asociada
a la cantidad de personal y la experticia del
mismo y fue obtenida de la realidad industrial.
A continuación se hace uso de cadenas de
markov para obtener la PFD.
3.2. Modelado de Markov del
transmisor de nivel de seguridad.
Debido a que el transmisor de seguridad
cuenta con redundancia (1oo2), se van
obtener tres estados, los cuales son, [4],
 Estado Funcional: Los dos transmisores
funcionan.
donde,
λt*∆t: Falla en Modo Común.
λfd*∆t: Falla simple tipo 1.
λdnf*∆t: Falla simple tipo 2.
Ut*∆t: Capacidad de Reparación en Modo
Común.
Ufd*∆t: Capacidad de Reparación simple tipo 1.
Udnf*∆t: Capacidad de Reparación simple tipo 2.
de la Fig. 5, se obtiene,
Figura 5. Modelado Markoviano del sistema de
transmisores.
Ut*∆t
(12)
(13)
(14)
En donde PF , PD, PNF representan la probabilidad
funcional, la probabilidad degradada y la
probabilidad no funcional, respectivamente;
despejando de (12), (13) y (14)
 Estado Degradado: Uno de los dos
transmisores funciona.
 Estado No Funcional: Ninguno de los
transmisores funciona.
La representación mediante cadenas de
Markov, se puede apreciar en la Fig. 5.
ISSN 0122-820X
0122820-X
(15)
(16)
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Año 13
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Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
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(17)
(30)
reemplazando las ecuaciones (25), (26), (27),
dividiendo ambos miembros de (15), (16) y
(17) por ∆t y aplicando límite, se obtiene,
(28), (29) y (30) en (24), se obtiene,
(31)
(18)
(19)
(20)
(18), (19) y (20), se puede expresar como,
(21)
En la Fig. 6, se muestra la respuesta obtenida
al simular la matriz de confiabilidad dinámica,
en ella se puede observar el comportamiento
que presenta la probabilidad funcional (PF),
probabilidad degradada (PD) y probabilidad
no funcional (PNF), siendo de mayor valor la
probabilidad en funcionamiento.
De la Figura 6 se obtiene que,
(32)
(22)
(23)
(33)
(34)
expresando (21), (22) y (23) en forma
matricial,
Figura 6. Simulación de la confiabilidad dinámica en
transmisores.
(24)
haciendo uso de tablas internacionales de
fallas (Faradip) e información facilitada por
algunas empresas, se obtuvo que,
(25)
(26)
(27)
(28)
(29)
comparando el valor obtenido en (34), con el
consignado en la tabla I, se puede concluir que
el Nivel Integrado de Seguridad del Sistema
de Transmisores de Seguridad es SIL 2.
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Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
Año 13
No. 1
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3.3. Modelado de Markov del solver
(39)
El solver, solo cuenta con dos estados:
 Estado Funcional.
 Estado No Funcional.
(40)
La representación mediante cadenas de
Markov, se puede apreciar en la Fig. 7.
Figura 7. Modelado Markoviano del solver.
de (39) y (40), se obtiene,
(41)
(42)
expresando (41)y (42) en forma matricial,
(43)
donde,
λs*∆t: Falla
Us*∆t: Reparación
haciendo uso de tablas internacionales de
fallas (Faradip) e información facilitada por
algunas empresas, se obtuvo que,
de la figura 7, se obtiene,
(44)
(35)
(36)
despejando de (35) y (36)
(45)
reemplazando las ecuaciones (44) y (45) en
(43), se obtiene,
(46)
(37)
(38)
en la Fig. 8, se puede observar la respuesta
obtenida al simular la matriz de confiabilidad
dinámica.
(47)
dividiendo ambos miembros de (37) y (38)
por ∆t y aplicando límite, se obtiene,
(48)
Respuestas
Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
Año 13
No. 1
Junio 2008
ISSN 0122-820X
Figura 8. Simulación de la confiabilidad dinámica
del solver.
de la Fig. 9, se obtiene,
(49)
(50)
despejando de (49) y (50)
(51)
Comparando el valor obtenido en (48), con
el consignado en la Tabla I, se puede concluir
que el Nivel Integrado de Seguridad del Solver
es SIL 1.
(52)
dividiendo ambos miembros de (51) y (52)
por ∆t y aplicando limite, se obtiene,
3.4. Modelado de Markov del
convertidor I/P.
(53)
El convertidor I/P, solo cuenta con dos estados,
los cuales son:

Estado Funcional.

Estado No Funcional
La representación mediante cadenas de
Markov, se puede apreciar en la Fig. 9.
Figura 9. Modelado Markoviano del convertidor I/P.
(54)
de (53) y (54), se obtiene,
(55)
(56)
expresando (55) y (56) en forma matricial,
(57)
en donde,
λc*∆t: Falla
Uc*∆t: Reparación.
Haciendo uso de tablas internacionales de
fallas (Faradip) y de la información facilitada
por algunas empresas, se obtuvo que,
Respuestas
Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
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(58)
La representación mediante cadenas de
Markov, se puede apreciar en la Fig. 11.
(59)
Figura 11. Modelado Markoviano de la válvula.
ISSN 0122-820X
0122820-X
remplazando (58) y (59) en (36), se obtiene,
(60)
en la Fig. 10, se puede observar la respuesta
obtenida al simular la matriz de confiabilidad
dinámica.
Figura 10. Simulación de la confiabilidad dinámica
del convertidor I/P.
en donde,
λv*∆t: Falla
Uv*∆t: Reparación.
de la Fig. 11, se obtiene,
(63)
(64)
despejando de (63) y (64)
(65)
(66)
De la Fig. 10 se determina que,
(61)
dividiendo ambos miembros de (65) y (66)
por ∆t y aplicando limite, se obtiene,
(62)
(67)
comparando el valor obtenido en (62), con
el consignado en la Tabla I, se puede concluir
que el Nivel Integrado de Seguridad del
Convertidor es SIL 1.
3.5. Modelado de Markov de la
válvula
La válvula solo cuenta con dos estados:
 Estado Funcional.
 Estado No Funcional.
7
(68)
de (67) y (68), se obtiene,
(69)
(70)
Respuestas
Año 13
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sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
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expresando (69) y (70) en forma matricial,
(71)
haciendo uso de tablas internacionales de
fallas (Faradip) e información facilitada por
algunas empresas, se obtuvo que,
(72)
(73)
3.6. Modelado de Markov del cableado
de conexión.
El cableado de conexión tiene dos estados:
 Estado Funcional.
 Estado No Funcional.
La representación mediante cadenas de
Markov, se puede apreciar en la Fig. 13.
Figura 13. Modelado Markoviano del Cableado de
Conexión.
reemplazando (72) y (73) en (71), se obtiene,
(74)
en la Fig. 12, se muestra la respuesta obtenida
al simular la matriz de confiabilidad dinámica,
de la cual se obtiene,
(75)
donde,
λ L*∆t: Falla
U L*∆t: Reparación.
(76)
de la Fig. 13, se obtiene,
Comparando el valor obtenido en (76), con
el consignado en la Tabla I, se puede concluir
que el Nivel Integrado de Seguridad de la
Válvula es SIL 1.
Figura 12. Simulación de la confiabilidad dinámica
de la válvula.
8
(77)
(78)
despejando de (77) y (78)
(79)
(80)
dividiendo ambos miembros de (79) y (80)
por ∆t y aplicando limite, se obtiene,
Respuestas
Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
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(81)
Figura 14. Simulación de la confiabilidad dinámica
del cableado de conexión.
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0122820-X
(82)
de (81) y (82), se obtiene,
(83)
(84)
expresando (83) y (84) en forma matricial,
(85)
3.7. Cálculo del nivel integrado de
seguridad de la FIS de nivel.
Utilizando las Tablas Internacionales de Fallas
(Faradip) y la información facilitada por
algunas empresas, se obtuvo que,
Como los elementos del sistema de seguridad,
se encuentran en serie, se obtiene que la
Probabilidad de Falla en Demanda de la
Función Instrumentada de Seguridad de Nivel
en la caldera, se encuentra dada por, [1], [2],
[5], [11],
(86)
(87)
(91)
reemplazando (86) y (87) en (85), se obtiene,
Donde
(88)
(92)
en la Fig. 14, se puede observar la respuesta
obtenida al simular la matriz de confiabilidad
dinámica. En donde se observa que durante el
estado estacionario,
remplazando (32), (33), (47), (61), (75) y
(89) en (92)
(89)
(93)
(90)
comparando el valor obtenido en (90), con el
consignado en la tabla No. I, se puede concluir
que el Nivel Integrado de Seguridad de la línea
de conexión es SIL 1.
Con el resultado obtenido en (93), se puede
concluir que el Nivel Integrado de Seguridad
de la Función Instrumentada de Seguridad
de Nivel es “1” y el valor de SIL es pequeño,
considerándose el sistema de alto riesgo,
disminuyendo la confiabilidad del mismo.
9
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sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
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4. Conclusiones
En este trabajo se determinó el SIL de
los elementos que conforman la función
instrumentada de seguridad de un lazo de
nivel en una caldera industrial de alta presión.
El valor obtenido de SIL igual a 1 indica que
la confiabilidad de la función instrumentada
de nivel se encuentra entre 90 y 99%, dicha
confiabilidad es muy baja si se tiene en cuenta
que el proceso a la hora de fallar puede
conllevar a perdidas humana, ambientales o
de producción. Es importante resaltar que aun
teniendo sistemas donde el cálculo del SIL es
mayor que 1, como ocurrió en los transmisores,
se obtiene que el cálculo del SIL de la Función
Instrumentada de Seguridad solo alcanza el SIL
1, esto se debe a que el SIL va a estar asociado
al sistema con la mínima confiabilidad, por lo
tanto se requiere planes de mantenimiento o
la aplicación de ingeniería de confiabilidad.
A través del uso de la propuesta
metodológica planteada se puede determinar
el SIL, para Sistemas Instrumentado de
Seguridad (SIS), siempre y cuando se tengan
en cuenta las dos premisas formuladas dentro
del presente trabajo.
30
Si se desea incrementar el SIL del SIS
de nivel en la caldera, es necesario plantear
soluciones basadas en la aplicación de
esquemas redundantes, utilización de sistemas
de detección y diagnóstico de fallas, sistemas
tolerantes a fallas o la hibridación de cualquiera
de estas técnicas.
En trabajos futuros se podrían validar
los resultados obtenidos, a través del uso de
otras técnicas o metodologías, en donde se
tengan en cuenta algunos parámetros, como
son: número de disparos falsos o paradas
falsas, configuración del SIS, cobertura
del diagnóstico de falla, frecuencia de falla
peligrosa, pérdida de la función de seguridad,
frecuencia de fallas debido a falsos disparos,
entre otros.
5. Bibliografías
[1] Gastelbondo, W., Tarantino, R.,
Aranguren, S. (2007) Diseño de un
Sistema de Detección y Diagnóstico
de Fallas de Alto Impacto en Calderas
Industriales de Alta Presión. Revista
Colombiana de Tecnologías de
Avanzada. Universidad de Pamplona.
Vol. 1, No 9, 120-126.
[2] Tarantino, R., Aranguren, S. (2004)
Confiabilidad
en
Procesos
de
Automatización. Revista Colombiana De
Tecnologías De Avanzada. Universidad
de Pamplona. Vol. 2, No 4, 38-43.
[3] Tarantino, R. (2007) Apuntes del
Diplomado en Técnicas Modernas
de Mantenimiento. Universidad de
Pamplona.
[4] Tarantino, R. (2004) Análisis y Diseño de
Esquemas de Redundancia. Universidad
de Pamplona.
[5] The Internacional Electrotechnical
Comisión. Funcional Safety and IEC
61508: A Basic Guide. 2002.
[6] Aplicación
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los
Sistemas
Instrumentados De Seguridad Para
Procesos Industriales. (1997) Estándar
ANSI/ISA S.84.01.
[7] Paris. S. and Kumar, B. (2000)
Performance-Based Standards: Safety
Instrumented Functions and Safety
Integrity Levels. Journal of Hazardous
Materials. No 71, 449-465.
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Metodología para el cálculo del nivel integrado de seguridad (SIL), aplicada al caso: estudio de un
sistema instrumentado de seguridad (SIS) de nivel en calderas industriales de alta presión.
Año 13
No. 1
Junio 2008
[8] Estándar de Seguridad Funcional
IEC 61508: Sistemas de Seguridad.
Septiembre 2005.
ISSN 0122-820X
0122820-X
[9] Pacheco, M. (2003) Subcomité
Técnico
de
Normalización
de
PEMEX. Determinación de Nivel
Integrado de Seguridad de los Sistemas
Instrumentados de Seguridad. México.
No. NRF-045-PEMEX-2002.
[10] Castellano. J. (2005) Tomarse la
Seguridad en Serio. Química Universal.
Invensys Systems Iberica. No. 10.
[11] Knegtering, B., Brombacher, A. (1999)
Application of micro Markov models
for quantitative safety assessment to
determine safety integrity levels as
defined by the IEC 61508 standard for
functional safety. Reliability Engineering
and System Safety, Vol. 66, No. 2, pp.
171-175
[12] Moubray, J. (1997) Reliability Centred
Maintenance.
Second
Edition.
Butterworth-Heinemann.
31
Respuestas
Año 13
No. 1
Junio 2008
ISSN 0122-820X
Percepción de empoderamiento
comunitario en las mujeres madre cabeza
de familia de la ciudad de Cúcuta durante
el primer semestre de 2007
Luz Marina Bautista Rodríguez* Maritza Lisset Martínez Carvajal** y Angélica Mallely Gómez Castilla***
Resumen
Recibido:
22 de febrero de 2008
Aceptado:
20 de junio de 2008
Se describe la percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre
cabeza de familia de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007,
el estudio es cuantitativo, de tipo descriptivo, retrospectivo de corte transversal
que se llevó a cabo con la utilización de una escala de empoderamiento,
instrumento creado por Gladys Eugenia Canaval, Enf., M.Sc., Ph.D.,
Profesora Titular, Escuela de Enfermería, Facultad de Salud, Universidad del
Valle, Cali; el cual cuenta con 27 enunciados que se basan en una escala tipo
Likert de cinco puntos que van desde fuertemente de acuerdo (calificación
de 5) hasta fuertemente en desacuerdo (calificación de 1), este instrumento
busca medir la percepción del empoderamiento comunitario evaluando cuatro
factores: sentido de comunidad, involucramiento, participación e influencia. La
muestra la conformaron 315 mujeres madre cabeza de familia pertenecientes
a las 10 comunas de la zona urbana de la ciudad de Cúcuta quienes a partir
del 26 de Junio del 2007 iniciaron el diligenciamiento del instrumento. Como
resultado se pudo determinar que la organización comunitaria y formación
de coaliciones son una condición influyente en el empoderamiento de las
mujeres reflejado en que las mujeres del estudio muestran una alta percepción
de empoderamiento comunitario donde de cada 100 mujeres 63 presentaron
puntajes por encima del 70%.
32
Palabras Claves: Percepción, empoderamiento comunitario, mujeres madres
cabeza de familia
*Enfermera. Magíster en Enfermería
con énfasis en Gerencia de Servicios de
Salud Universidad Nacional UFPS.
Miembro Grupo Investigación
Cuidado. E-mail: [email protected].
** Estudiante de VIII Semestre de
Enfermería, Universidad Francisco de
Paula Santander.
E-mail: [email protected]
*** Estudiante de VIII Semestre de
Enfermería, Universidad Francisco de
Paula Santander.
E-mail: [email protected]
Abstract
The primary target of the study was to describe the Perception of communitarian
empowerment in the household’s women-mother-head in the Cúcuta’s city
during the first semester of the 2007, being a descriptive study, cross-sectional
Respuestas
Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Año 13
No. 1
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and retrospective type of quantitative cut that was carried out with the use
of a empowerment’s scale, instrument created by Gladys Eugenia Canaval,
Enf., M.Sc., Ph.D., Professor Titular, School of Infirmary, Faculty of Health,
University of the Valle, Cali; which counts with 27 statements that are
based on a scale Likert type of five points that go from strongly in agreement
(qualification of 5) to strongly in discord (qualification of 1) and that it looks
for to measure the perception of communitarian empowerment evaluating four
factors: sense of community, involvement, participation and influences. The
sample was conform by 315 household’s women-mother-head from the 10
communes of the urban zone of the Cúcuta’s city who the 26 of June of the
2007 began to fill up the instruments. As result could be determined that
the communitarian organization and formation of coalitions are an influential
condition in the empowerment of the women reflected in which the women of
the study show a high perception of communitarian empowerment where of
each 100 women 63 presented scores over 70%.
Keyswords: Perception, community empowerment, women heads of
households mothers
Introducción
H
oy se reconoce que las mujeres
tienen un papel importante en la
construcción de una sociedad igual,
justa y respetuosa como también lo tienen en
la promoción de la salud y la prevención de
la enfermedad1, pero esta labor se ve opacada
por el patriarcalismo y las inequidades de
género existentes en la sociedad que limitan
el potencial de empoderamiento dentro de
los procesos relacionados con la salud de la
mujer y sus familias2, y aunque los avances
logrados en los últimos años han producido
una transformación en las condiciones de
vida de una alta proporción de mujeres el
impacto de estos cambios en su participación
en las estructuras de toma de decisiones ha
sido débil 3
Desafortunadamente en nuestro país no
se cuenta con la valoración cuantitativa del
número de mujeres que han asumido este
empoderamiento, ni la percepción adquirida del
mismo, siendo la ausencia de datos estadísticos
que determinen el empoderamiento en las
mujeres colombianas un obstáculo que hace
aún más difícil tener conocimiento real de la
situación de las mismas, interfiriendo de igual
manera en el planteamiento de estrategias y
medidas que contribuyan al incremento del
empoderamiento en este grupo poblacional.
SALINAS, Paulina. Ciudadanía y género: mujeres y liderazgo en las provincias de Antofagasta, el Loa y Tocopilla [en línea]. 2005
Junio [citado en 03 jun. 2006]. Disponible en internet: URL:http//www2.udec.cl/serví/numero5/ion04.htm.
2
CEPAL. Políticas para el empoderamiento de las mujeres como estrategia de la lucha contra la pobreza [en línea]. 2001 Octubre
[citado en 16 feb. 2006]. Disponible de Internet: URL:http://www.cepal.org/politicas/mujer
3
CANAVAL, Gladys Eugenia. Promoción de la salud: Predictores de empoderamiento comunitario en mujeres [en línea]. 1996
Noviembre [citado en 30 nov. 2005]. Disponible en internet: URL:http://Tone.Udea.edu.co/revista/html/modules.php?op=modl
oad&name=sechons&file=index&req=viewartide&ardid=171> Pág. 15
1
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Respuestas
Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Año 13
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ISSN 0122-820X
34
Entre los pocos estudios que se han realizado
acerca del tema se encuentran los predictores
de empoderamiento comunitario en mujeres,
realizado en Cali en cuyos resultados se
encontró que las mujeres no cuentan con
los recursos necesarios para moldear su
participación, cuentan con empleos de muy
bajo nivel que no les permiten desarrollar
habilidades que contribuyan al incremento de
su participación en actividades empoderadoras,
el 65% de las mujeres no reportó actividades
empoderadoras; el 45% no tuvo ningún
modelo de acción comunitaria; y el 97% no
participó en grupos organizados.4
capacidades para ejercer influencia, poder
y liderazgo, así como de actuar en función
de ese reconocimiento, es decir, de ejercer
efectivamente esos tres ejes primordiales
A pesar de esta dificultad actualmente
se reconoce la importancia de fortalecer el
empoderamiento comunitario en las mujeres,
pero se realizan muy pocas acciones para
lograrlo, dentro de estas se destacan las
actividades realizadas con las madres cabeza de
familia uno de los grupos vulnerables quienes
a pesar de su situación de marginalización
y discriminación han logrado desarrollar
habilidades empoderadoras a través de su
organización en asociaciones adscritas a entes
gubernamentales que han permitido mejorar
su desempeño dentro de la comunidad,
incrementando su grado de participación
y liderazgo en las diferentes actividades y
decisiones vitales para su reconocimiento por
parte de la sociedad. 5
Objetivo específico
Por esta razón es de vital importancia el
desarrollo de este estudio cuyo propósito es
el de brindar datos reales que contribuyan
en la toma de medidas dirigidas a conseguir
el empoderamiento de las mujeres en dos
sentidos: de reconocimiento de sus propias
Objetivo general
Describir la percepción de empoderamiento
comunitario en las mujeres madres cabeza de
familia adscritas a las asociaciones regidas por
la secretaría de la equidad y participación de
la mujer en la ciudad de Cúcuta durante el
primer semestre de 2007.
Identificar el sentido de comunidad,
involucramiento, participación comunitaria
e influencia existente en las mujeres madres
cabeza de familia adscritas a las asociaciones
regidas por la secretaría de la equidad y
participación de la mujer, en la ciudad de
Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Materiales y métodos
La muestra se obtuvo de una población
de 14165 mujeres madre cabeza de familia
adscritas a la Secretaría de la Equidad
y Participación de la ciudad de Cúcuta,
conformada por 315 mujeres pertenecientes a
las 10 comunas de la zona urbana de la misma
en los sectores de Barrio Popular, Antonia
Santos, Carlos Pizarro, Gaitán Parte Alta, La
Florida, Policarpa, Belén, El Contento, Alto
del Pamplonita y Sevilla.
Convención sobre la eliminación de todas las formas de discriminación contra la mujer. Congreso de Colombia. Ley 51 de 1981.
Reglamentada por el Decreto nacional 1398 de 1990. Asamblea General de las Naciones Unidas el 18 de diciembre de 1979 y
firmada en Copenhague el 17 de julio de 1980”.
5
CONGRESO DE COLOMBIA. LEY 82 de 1993. normas para apoyar de manera especial a la mujer cabeza de familia.
4
Respuestas
Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Año 13
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Junio 2008
Para la muestra se define la mujer madre
cabeza de familia “quien siendo soltera o
casada, tenga bajo su cargo, económico o
socialmente, en forma permanente, hijos
menores propios u otras personas incapaces o
incapacitadas para trabajar, ya sea por ausencia
permanente o incapacidad física, sensorial,
síquica o moral del cónyuge o compañero
permanente o deficiencia sustancial de ayuda
de los demás miembros del núcleo familiar”6
Teniendo en cuenta que el tamaño de la
población era muy grande se trató como una
población infinita, utilizándose la fórmula de
muestreo indicada para este caso con un nivel
de confiabilidad del 96% y un error de 0.05
determinándose así el tamaño de la muestra.
El proceso de tabulación y análisis se llevó
a cabo a través de medidas de dispersión,
distribución de frecuencias y porcentajes
representados en tablas y gráficos clasificados
de acuerdo a los objetivos planteados en el
estudio.
Este estudio por incluir vidas humanas
se ha fundamentado filosóficamente sobre
los principios éticos, resaltándose que es
una investigación de bajo riesgo basado en
los principios éticos de respeto a la dignidad
humana, beneficencia, no-maleficencia y
justicia. Las mujeres pertenecientes a la
muestra aprobaron su participación a través
de un consentimiento informado escrito
donde se plantean los objetivos del estudio, las
condiciones bajo las cuales se realizó el mismo
y los beneficios que conlleva su desarrollo.
Se utilizó el instrumento denominado
Escala percepción de empoderamiento,
creado por Gladys Eugenia Canaval, Enf.,
M.Sc., Ph.D., Profesora Titular, Escuela de
Enfermería, Facultad de Salud, Universidad
del Valle, Cali; el instrumento cuenta con
una parte inicial que contempla variables
socio demográficas como: edad, ocupación,
estado civil, escolaridad, número de hijos,
procedencia, estrato, seguridad social, barrio
y comuna. La segunda sección cuenta con
27 enunciados los cuales buscan medir la
percepción del empoderamiento comunitario
evaluando cuatro factores: sentido de
comunidad (2 ítems), involucramiento (7
ítems), participación (7 ítems) e influencia
(11 ítems)7
En el empoderamiento comunitario es
importante definir variables en las que se
desglosa su concepto las cuales son sentido de
comunidad, involucramiento, participación e
influencia.
Sentido de comunidad. Si es importante
para las mujeres y más aun si comparten
objetivos e intereses con las personas que
conforman su comunidad. El sentido sicológico
de comunidad como lo plantea Sarason citado
Jariego Isidro M (2005) “es una experiencia
subjetiva de pertenencia a una colectividad
mayor, formando parte de una red de relaciones
de apoyo mutuo en la que se puede confiar”8
Los elementos que le dan forma a esta
valoración personal son la percepción de
similitud con otros, el reconocimiento de la
COLOMBIA. Consejería Presidencial para la Equidad de la Mujer. Ley 823 del 2003 [en línea]. 2003 Febrero [citado en 03 feb.
2007]. Disponible en internet: URL:http://www. presidencia.gov.co/equidad/acuerdo.htm
7
CANAVAL, Gladys Eugenia. Promoción de la salud: Predictores de empoderamiento comunitario en mujeres [en línea]. 1996
Noviembre [citado en 30 nov. 2005]. Disponible en internet: URL:http://Tone.Udea.edu.co/revista/html/modules.php?op=mod
load&name=sechons&file=index&req=viewartide&ardid=171
8
JARIEGO, Isidro Maya. Sentido de comunidad y potenciación comunitaria [en línea]. 2005 Julio Pág. 189 [citado en 16 jul.
2007]. Disponible en Internet: URL: http://66.102.1.104/scholar?hl=es&lr=&q=cache:-dMkYEnWPAJ:dialnet.unirioja.es/servlet/citart%3Finfo%3Dlink%26codigo%3D1197378%26orden%3D55238+
6
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Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Año 13
No. 1
Junio 2008
ISSN 0122-820X
interdependencia con los demás, la voluntad
de mantener esa interdependencia dando o
haciendo por otros lo que uno espera de ellos,
y el sentimiento de que uno es parte de una
estructura más amplia, estable y fiable. “Es
así como el sentido de comunidad tiene un
núcleo importante en torno a la interacción
social entre los miembros de un colectivo,
y se complementa con la percepción de
arraigo territorial y un sentimiento general
de mutualidad e interdependencia (Sánchez
Vidal, citado por Jariego Isidro 2005)”9.
Involucramiento. Ser parte activa de,
hacer parte activa de, formar parte activa de,
también tiene que ver, en primer lugar, con
los valores compartidos por los miembros del
grupo y en segundo lugar con el intercambio
de recursos para satisfacer las necesidades de
los integrantes.
Consiste en el sentimiento de haber
invertido parte de sí mismo en la comunidad,
y de pertenecer a ella. Concretamente, esto
conlleva la delimitación de una frontera entre
los miembros y los que no lo son, la existencia
de un sistema de símbolos compartidos,
la
experiencia de seguridad emocional,
la inversión personal en la comunidad y,
finalmente, el sentimiento de pertenencia,
identificación e involucramiento.
36
Participación. La participación significa que
todos los actores sociales de una comunidad
toman parte en las deliberaciones y decisiones
sobre cualquier problema que afecta a la
comunidad incluyendo las decisiones sobre
necesidades y prioridades, la asunción de
las responsabilidades y obligaciones para la
formulación de planes y adopción de medidas
y evaluación de los resultados. Ser parte de
los grupos tomadores de decisión, tomar parte
9
Ibid., pág. 190
Ibíd. pág. 192
10
en las decisiones y en los cambios, identificar
necesidades comunes, identificar los recursos
y actuar a favor del colectivo.
A nivel municipal, la participación
comunitaria es la organización racional y
consciente de las personas que habitan en
un municipio, con el propósito de proponer
las iniciativas que satisfagan sus necesidades;
definir intereses y valores comunes; colaborar en
la realización de obras y prestación de servicios
públicos; conocer sus responsabilidades como
miembros del municipio e influir en la toma
de decisiones del grupo.
Influencia. Se hace relevante la influencia
reciproca entre los miembros y la comunidad
donde se experimentan dinámicas de
intercambio reciproco de poder, que se
analizan a través de los resultados obtenidos
y de la participación individual con otras
personas para conseguir determinados
objetivos y ejercer control. O bien, mejorando
la estructura para facilitar la participación
de sus miembros y aumentar su efectividad.
Por último toma parte importante la acción
colectiva para mejorar la calidad de vida.
Hace referencia al poder que los miembros
ejercen sobre el colectivo, y recíprocamente
al poder de las dinámicas del grupo sobre sus
miembros. Las personas se sienten más atraídas
por los grupos en los que pueden ejercer
influencia. En esta línea, no es infrecuente
encontrar en las comunidades una estructura
centro-periferia, en la que los individuos con
un sentimiento más fuerte de comunidad son
las más activos en las dinámicas del grupo y
se convierten en un referente para el resto de
participantes.10
Las respuestas a los 27 enunciados se
basan en una escala tipo Likert de cinco
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Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Año 13
No. 1
Junio 2008
puntos que van desde fuertemente de acuerdo
(calificación de 5) hasta fuertemente en
desacuerdo (calificación de 1). Un número
impar de opción de respuesta implica un punto
central neutral. La escala de cinco puntos
permite una adecuada discriminación entre
categorías y variabilidad de las respuestas. La
suma del puntaje total de la escala tiene un
rango de 27 a 135 puntos. Los puntaje altos
indican gran empoderamiento comunitario,
esta variable se manejara en base al promedio
teniéndose en cuenta que si los puntajes
totales se encuentran por encima del 70%
se dice que es alto, si las cifras se encuentran
entre el 40 y el 69% se dice que es medio y si
son iguales a 39% o por debajo de este se dice
que es bajo.
En el estudio de Propiedades psicométricas
de una escala para medir percepción del
empoderamiento comunitario en mujeres se
demostró que la escala de empoderamiento
es un instrumento válido y confiable que
puede ser usado en investigaciones futuras
(La Confiabilidad de la escala con el uso
del coeficiente alfa de Cronbach indicó que
produce datos consistentes internamente.
La consistencia interna de la escala con 27
enunciados fue alta (a=0.95)). La escala
de empoderamiento puede llegar a ser un
instrumento útil en rastreo o como instrumento
diagnóstico y también para evaluar el efecto
de intervenciones específicas.11
Resultados y discusión
Percepción de las mujeres madre
cabeza de familia frente al sentido de
comunidad
Las
mujeres
encuestadas
demuestran
que se sienten parte de una colectividad.
Esto se evidencia en el cuadro 1, donde se
observa que el 77% de las mujeres opinaron
estar de acuerdo y fuertemente de acuerdo
en que “las mujeres de su barrio tienen
intereses comunes” y un 80% expresa estar
en acuerdo y fuertemente en acuerdo en que
“es importante compartir esos intereses”.
Se reconoce en la muestra la percepción de
similitud con otros, el reconocimiento de la
interdependencia con los demás y la voluntad
de mantener esa interdependencia que genere
efectos beneficiosos para todas y es así como
la sensación de formar parte de un grupo se
convierte en un sentimiento compartido
de que las necesidades colectivas deben ser
afrontadas bajo un trabajo cooperativo entre
todos sus integrantes.
Cuadro 1. Distribución de la percepción de las
mujeres madres cabeza de familia frente al sentido de
comunidad. Cúcuta 2007.
FD: Fuertemente en desacuerdo D: En desacuerdo I: Indecisa
DA: De acuerdo FDA: Fuertemente de acuerdo F: Frecuencia %:
Porcentaje.
Cabe resaltar que el principal interés
que comparten las encuestadas, es el haber
tenido que asumir por diferentes motivos
el cuidado y mantenimiento de sus hogares,
colocándolas en situaciones similares que
ponen en evidencia problemas en torno
a vivienda, empleo, salud, educación y
necesidades básicas que representan un riesgo
para el logro del bienestar biopsicosocial de
_____________Propiedades psicométricas de una escala para medir percepción del empoderamiento comunitario en mujeres
[en línea]. 1995 Noviembre [citado en 30 nov. 2005]. Disponible en internet: URL:http:// Colombiamedica.univalle.edu.co/VOL30NO2/ empoderamiento.html.
11
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Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Año 13
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ellas y sus familias. Esta ha sido una situación
que tiene como resultado la conformación de
las diferentes asociaciones de Mujeres Madre
Cabeza de Familia quienes se han convencido
de la necesidad de agruparse para la gestión
y realización de actividades que contribuyan
al progresivo mejoramiento de su calidad de
vida.
Los resultados afirman lo planteado por
Sarason como lo cita Jariego Isidro M (2005),
quien plantea que el sentido de comunidad
es una experiencia subjetiva de pertenencia
a una colectividad mayor, formando parte de
una red de relaciones de apoyo mutuo en la
que se puede confiar.12
Percepción de las mujeres madre cabeza
de familia frente al involucramiento
Las mujeres participantes en el estudio
se caracterizaron por tener un sentido de
Involucramiento marcado, siendo de gran
significancia que el 73% asegura estar de
acuerdo y fuertemente de acuerdo en que
la población femenina pertenece a grupos
comunitarios, de participación comunitaria,
de ayuda o Comités de Participación
Comunitaria, un 50% que discuten con
representantes de instituciones sobre asuntos
de salud y un 61% que toman decisiones en el
barrio continuamente.
38
Como lo afirma Stephanie Riger, citado por
León Magdalena (1997) “la confianza en las
instituciones sociales, la utilización máxima de
los apoyos interpersonales e institucionales, el
compromiso con la denuncia de los hechos son
estrategias más apropiadas para los individuos
de las clases medias y altas, cuyos intereses son
atendidos por aquellas instituciones, que les
brindan apoyo social y que pueden multiplicar
los recursos y contactos disponibles, puede
llevarlos, de hecho, a lograr no sólo el
cambio personal sino también un cambio de
estructura”13.
Percepción de las mujeres madre
cabeza de familia frente a la
participación
Se encontró que las madres encuestas
expresan que las mujeres de su comunidad
participan en actividades que incrementan su
bienestar, ocupando cargos de liderazgo como
se observa en el cuadro 2 donde el 74% de
las encuestadas afirman estar en acuerdo y
fuertemente de acuerdo en que las mujeres
del barrio ocupan este tipo de cargos en su
comunidad. Sin embargo creen que es notoria
la ausencia de las mismas en otros grupos
organizados que trabajan en beneficio de su
sector, evidenciado por un número no mayor
al 50% de mujeres que están de acuerdo o
fuertemente de acuerdo que las mujeres del
barrio hacen parte de estos grupos, limitando
sus acciones solo al bienestar de las mujeres y
sus familias.
Lo siguiente indica que las mujeres como
actores sociales de la comunidad realmente
toman parte en las deliberaciones y decisiones
sobre cualquier problema que afecta a la
comunidad incluyendo las decisiones sobre
necesidades y prioridades, la auto formulación
de planes y adopción de medidas que se ajustan
a su entorno porque surgen del consenso de
sus miembros que les ha permitido adquirir un
sentido de responsabilidad con respecto a su
propio bienestar y el del grupo, contribuyendo
Op.cit JARIEGO, Isidro Maya. Sentido de comunidad y potenciación comunitaria [en línea]. 2005 Julio [citado en 16 jul. 2007].
Disponible en internet: URL:http://dialnet. unirioja.es/ ervlet/articulo? código=1197378. Pág. 189
13
Citado LEÓN, Magdalena. Poder y empoderamiento de las mujeres, Bogotá. En revista Región y Sociedad. Volumen XI. Numero
18.ISSN 0188- 7408 .Sonora-España.1997.
12
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Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Año 13
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conscientemente y constructivamente en el
proceso de desarrollo de su comunidad, muestra
de ello es la conformación de grupos de trabajo
en torno a necesidades como pavimentación
de las calles y ayuda a enfermos.
Cuadro 2. Distribución de la percepción de
las mujeres madre cabeza de familia frente a la
participación. Cúcuta 2007.
de conductas que promocionan la misma y a
realizar acciones para exigir sus derechos en
las instituciones de salud.
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Kate Young, citado en León Magdalena
(1997)15, afirma que el proceso de mujeres
que trabajan juntas y resuelven problemas
basándose en el ensayo y el error, aprendiendo
a través de la práctica, aprendiendo también
a identificar aliados y a forjar alianzas cuando
son necesarias, conducirá al empoderamiento
tanto a nivel colectivo como individual. Es este
proceso de participación, el que ha logrado que
las madres cabeza de familia tomen parte en
las decisiones y en los cambios, adquiriendo la
capacidad de identificar necesidades comunes,
que puedan ser atendidas, usando los recursos
que le brinda su entorno.
Percepción de las mujeres madre
cabeza de familia frente a la influencia
FD: Fuertemente en desacuerdo D: En desacuerdo I: Indecisa
DA: De acuerdo FDA: Fuertemente de acuerdo F: Frecuencia %:
Porcentaje.
En promoción de la salud, la participación
comunitaria es un proceso por el cual los
individuos y las familias toman a cargo su
propia salud y su bienestar, lo mismo que el de
la comunidad de la cual ellos forman parte.14
Gracias a esta participación, los individuos y
los grupos sociales pueden incrementar sus
responsabilidades en salud contribuyendo a un
desarrollo más global, durante el desarrollo de
la investigación se observo en las madres cabeza
de familia la capacidad para empoderarse de su
salud y la de sus familias, mediante la adopción
En el cuadro 3, se presenta la distribución
de la percepción de las mujeres madres cabeza
de familia sobre la influencia que estas tienen
en la comunidad. Su participación activa en
asuntos que afectan su salud, en política y en
general en la búsqueda de bienestar para ellas
y su entorno, se evidencian en este cuadro.
El empuje, la recursividad y creatividad son
características que las mujeres expresan como
las responsables de que un 75% de ellas expresen
estar de acuerdo y fuertemente de acuerdo en
que las mujeres de su barrio pueden controlar
o manejar adecuadamente las situaciones que
a ellas les ocurren, evidenciado también en
las diferentes formas de expresar su opinión
con relación a lo que hacen los servicios de
salud, ya que un 70% percibe estar de acuerdo
CENTRO DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL EN SALUD Y DESARROLLO. Avances [en línea]. 2004 Julio [citado
en 18 jul. 2007]. Disponible en internet: URL:http://www.ccisd.org/esp/index2d.html
15
Citado de LEÓN, Magdalena. Poder y empoderamiento de las mujeres. Ocipt. Pág. 110
14
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de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
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y fuertemente de acuerdo en que las mujeres
recurren a diversos mecanismos que han
logrado cambios positivos en los servicios
que prestan las instituciones de salud en la
comunidad.
Las mujeres cabeza de familia están
vinculadas a un modelo social donde la
participación en los asuntos políticos se
convierte en un requisito para el disfrute de
los recursos a los que han hecho merito a
través de su liderazgo, se sustenta esto con los
resultados obtenidos en los que el 68% de las
mujeres afirman tener intereses en asuntos
políticos y el 75% afirman tener conocimiento
y habilidad en asuntos políticos.
Esto confirma que cada vez se reconoce
más el hecho de que las mujeres deberán
conformar sus propias organizaciones con
el fin de hacer que sus preocupaciones
hagan parte de las prioridades en la agenda
política. Como lo afirma Kate Young citado
por León Magdalena (1999), la voluntad
política florece cuando existe ímpetu político,
sin embargo para adquirir suficiente poder
político las organizaciones de mujeres deberán
tratar de ampliar sus contactos con otras
organizaciones que trabajan con miras a la
transformación social. Es en este sentido que
el empoderamiento de las mujeres resulta
altamente relevante como herramienta
imprescindible para su propio desarrollo.16
Cuadro 3. Distribución de la percepción de las mujeres madre cabeza de familia frente a la influencia.
Cúcuta 2007
0
FD: Fuertemente en desacuerdo D: En desacuerdo I: Indecisa DA: De acuerdo FDA: Fuertemente de acuerdo F: Frecuencia
%: Porcentaje.
16
Citado por LEÓN, Magdalena. Poder y empoderamiento de las mujeres. Ibíd. Pág. 114
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de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
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Percepción de empoderamiento
comunitario de las mujeres madre
cabeza de familia
En las mujeres madres cabeza de
familia se encontró una alta percepción de
empoderamiento comunitario (Véase cuadro
4), ya que de cada 100 mujeres encuestadas
63 presentaron puntajes por encima del 70%
del total, es decir valores por encima de 95. La
media de la percepción del empoderamiento
para el total de la muestra fue de 105 con
una desviación estándar de 11. El 50% de
las mujeres presentaron puntajes menores
o iguales a 105 equivalente a la mediana
con una desviación estándar de 2 que indica
una alta percepción de empoderamiento.
El valor puntual que se presentó con mayor
frecuencia en las encuestadas es de 101 con
una desviación de 1.
Cuadro 4. Distribución de la percepción de
empoderamiento comunitario en las madres cabeza de
familia. Cúcuta 2007
En el cuadro 4, se puede observar que el 75%
presentó una percepción de empoderamiento
comunitario menor del 80% y mayor que el
74% lo que equivale a una percepción de
empoderamiento alto. Al comparar estos
resultados con los obtenidos en el estudio
realizado por Gladys Canaval (1996), es
notoria la diferencia, ya que en las mujeres de
17
la muestra se aprecia una percepción baja del
empoderamiento comunitario.
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Como lo afirma Batliwala citado por
León Magdalena(1997) “…el proceso de
empoderamiento tiene que permitir a las
mujeres organizarse en colectividades para
que, de esta manera, rompan con el aislamiento
individual y creen un frente unido por medio
del cual puedan desafiar su subordinación. Así
podrán iniciar la acción.”17
Es claro que las Mujeres Madre Cabeza de
Familia han tomado control sobre los recursos
a los cuales los entes locales les ha permitido
tener acceso, y se han apoderado de ellos
obteniendo un sin número de beneficios, entre
ellos el empoderarse ganando comprensión
y control sobre las fuerzas personales,
sociales, económicas y políticas reflejado en
el progresivo mejoramiento de su situación,
convirtiéndose de la misma manera en modelo
para los sectores no organizados de mujeres
que les den una mayor claridad de su poder
transformador para cambiar los modelos
sociales y crear condiciones propicias para su
desarrollo dentro de la sociedad que tanto las
ha marginado.
Esta situación encontrada en las mujeres,
en términos de eficacia, significa que “el ver a
otras mujeres con éxito, aumenta la creencia
en el éxito personal; por el contrario, observar
que otras fallan a pesar de grandes esfuerzos,
disminuye el juicio sobre la propia eficacia
y el nivel de motivación”, y es ésta la razón
vital que mantiene el espíritu combatiente y
transformador en las mujeres madre cabeza
de familia, que se ven reflejadas en el éxito
de otras personas de su mismo sexo que han
desarrollado papeles como líderes, logrando
Citado por LEÓN, Magdalena. Poder y empoderamiento de las mujeres. Ibíd. Pág. 201
Respuestas
Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
Año 13
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múltiples beneficios que han contribuido al
desarrollo personal y colectivo en los sectores
bajo en los cuales ejerce su influencia.18
La alta percepción de empoderamiento
hallada en las mujeres del estudio muestra
inicios con relación a las mujeres de Cúcuta,
para lograr a futuro dejar de ser una sociedad
cerrada, la cual se define según Freire citado
por León Magdalena(1997) como sociedades
que producen una conciencia carente de una
percepción estructural, el resultado es una
“cultura de silencio” en la cual los dominados
siguen siendo pasivos y permanecen
sumergidos en una percepción fatalística de
su situación19.
La ciudad junto con sus integrantes
está logrando su apertura conllevando a
la generación de cambios de conciencia y
la adquisición de la capacidad de avanzar
hacia una autonomía creativa que le está
permitiendo a Cúcuta y a sus mujeres surgir
de una civilización rodeada de conflictos,
violencia e indiferencia que se ha mantenido
a través de la historia y que hoy con el
esfuerzo de grandes mujeres han posibilitado
iniciar transformaciones concretas, como por
ejemplo, la participación de las mujeres en
actividades que incrementan el bienestar de la
comunidad al liderar asociaciones de mujeres
en cada localidad, que de igual forma están
mejorando sus oportunidades en los distintos
ámbitos de la sociedad.
42
Para el logro de esta igualdad, no solo es
necesario que se modifique la percepción
de la sociedad hacia la mujer, sino que la
mujer “tome conciencia de su situación, de
su responsabilidad individual, social y de
su capacidad para intervenir y orientar los
cambios necesarios en el diseño y ejecución de
las políticas en salud a través de la formulación
eficaz de sus necesidades y de sus propuestas
de mejora hacia este sector”.20
Con la falta de creencia de algunas mujeres
en sus capacidades para afectar el cambio a
lo largo de la historia, ha hecho que mujeres
como lo son las madres cabeza de familia vean
el empoderamiento como una oportunidad útil
que les abre las puertas hacia la concientización
y el compromiso para el mejoramiento de su
calidad de vida alterando su involucramiento
en esfuerzos colectivos más activos que han
logrado modificar los modelos tradicionales de
la sociedad.
En Cúcuta la motivación de participación
de la mujer en asociaciones ha sido promovida
por la secretaria de equidad y genero, quien
ha reconocido la importancia de facilitar
espacios y condiciones que permitan a las
mujeres modifiquen la imagen de sí mismas,
las creencias sobre sus derechos y capacidades
y desafíen los sentimientos de inferioridad
como lo cita León Magdalena (1997)21
El empoderamiento asumido por la
colectividad femenina de la ciudad de Cúcuta
es la clara declaración de la lucha contra el
individualismo que como lo define Schuler
citado por León Magdalena(1997), “supone
sujetos independientes, autónomos, seguros
de sí mismos y con un sentido de dominio
y separación que deja a un lado aspectos de
influencia social”; las mujeres madre cabeza
de familia han asimilado el empoderamiento
CANAVAL, Gladys Eugenia. Promoción de la salud: predictores de empoderamiento comunitario en mujeres. Op.cit. Pág. 5
Citado por LEÓN, Magdalena. Poder y empoderamiento de las mujeres. Ocipt. Pág. 35, 39
20
CEPAL. Políticas para el empoderamiento de las mujeres como estrategia de la lucha contra la pobreza [en línea]. Puerto España
(Trinidad y Tobago), 11 de oct. 2001 [citado en 16 feb. 2006]. Disponible de Internet: <URL:http://www.eclac.org/mujer/noticias/noticias/7/9337/papermontanopobreza.pdf
21
Citado por LEÓN, Magdalena. Poder y empoderamiento de las mujeres. Ibíd. Pág. 12
18
19
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Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
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como un proceso integrado con la comunidad,
la cooperación y la solidaridad, haciendo de
este grupo organizado un fuerte colectivo que
ha demostrado su poder transformador en el
mejoramiento de las condiciones a las que
la sociedad desde tiempo atrás las ha venido
sometiendo.22
En esta visión de empoderamiento
colectivo las mujeres se tornan empoderadas
a través de la toma de decisiones colectivas
y dentro de los parámetros que juegan un
papel primordial en la cohesión de grupo y
la promoción de soluciones que beneficien
a cada una de sus integrantes, este trabajo
conjunto ha evidenciado el gran aporte que
se puede obtener con la incorporación de
los talentos de las mujeres a la gestión y a la
dirección de proyectos que beneficien a la
sociedad que se fortalece con el constante
apoyo de instituciones gubernamentales que
les ofrecen las herramientas necesarias para
perpetuar este proceso de empoderamiento
que aún comienza a fortalecerse en la sociedad
cucuteña.
Conclusiones
El empoderamiento es una variable que
se ve afectada por diversos factores que tiene
que ver con los procesos de participación
social, organización comunitaria y formación
de coaliciones, es evidente en este estudio la
influencia que tiene el pertenecer a grupos
organizados, como lo son en este caso las
asociaciones de madres cabeza de familia
adscritas a la secretaría de equidad y género,
esta se convierte en una condición influyente
en el empoderamiento de las mismas, reflejado
en los resultados que muestran una alta
percepción de empoderamiento comunitario
22
donde de cada 100 mujeres encuestadas 63
presentaron puntajes por encima del 70%
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Las mujeres participantes en el estudio
en cuanto a la percepción de sentido de
comunidad reconocieron que existen intereses
comunes y la importancia de compartirlos
para la organización de alianzas dirigidas
a satisfacer esos intereses que les brinden
mejores condiciones de vida y suplan su sed
de superación.
En cuanto al involucramiento las madres
cabeza de familia, refieren que las mujeres
toman propiedad en las de decisiones
que afectan su comunidad a través de su
vinculación a grupos organizados donde se
discuten y manifiestan inquietudes sentidas
en la comunidad, además se conforman
grupos de trabajo compartido con otros entes
relacionados con estos intereses en el ámbito
de la salud, educación, empleo y vivienda.
En relación a la participación, las mujeres
como actores sociales de la comunidad
realmente toman parte en las deliberaciones
y decisiones sobre cualquier problema
que afecta a la comunidad, incluyendo las
decisiones sobre necesidades y prioridades,
la auto-formulación de planes y adopción de
medidas que se ajustan a su entorno.
Con respecto a la influencia, se debe
destacar que las mujeres participantes en el
estudio perciben un alto sentido de influencia
en las mujeres de su barrio o comunidad
lo que ha contribuido a la concepción,
planeación, ejecución y aprovechamiento
de planes y proyectos destinados a elevar sus
propios niveles de vida, proporcionándoles
oportunidades para implicarse en la solución
de problemáticas compartidas por otras
citado por de LEÓN, Magdalena. Poder y empoderamiento de las mujeres. Ibíd. Pág.22
43
Respuestas
Percepción de empoderamiento comunitario en las mujeres madre cabeza de familia
de la ciudad de Cúcuta durante el primer semestre de 2007.
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mujeres en su comunidad y aprender nuevas
habilidades contribuyendo así a su proceso de
empoderamiento comunitario y al incremento
de la credibilidad en sus potenciales.
Es notable que el pertenecer a las
asociaciones de madres cabeza de hogar
produce un incremento en la confianza de las
mujeres de la comunidad, convenciéndose de
su propia capacidad para contribuir a enfrentar
y resolver sus problemas comunes de salud,
mediante su participación activa y responsable
en el proceso de cambio, afirmando aún más
su confianza con la obtención de resultados
tangibles y transformadores en su localidad.
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Respuestas
Año 13
No. 1
Junio 2008
Identificación de especies de cepas
nativas de Trichoderma sp. y Bacillus sp. y
evaluación de su potencial antagonista in
vitro frente al hongo fitopatógeno nativo
Moniliophthora roreri en el departamento
de Norte de Santander
Liliana Yanet Suárez1
ISSN 0122-820X
Claudia Patricia Cabrales2
Resumen
Recibido:
3 de abril de 2008
Aceptado:
12 de junio de 2008
1
Lic. Biología-Química, MSc. en
Biología énfasis Genética. Candidata a
Doctor en Biotecnología. Departamento
de Medio Ambiente, Facultad de
Ciencias Agrarias de la Universidad
Francisco de Paula Santander. Profesora
de tiempo completo. Coordinadora del
Laboratorio de Genética y Biología
Molecular. Universidad Francisco de
Paula Santander.
[email protected]
2
Ingeniera de Producción
Biotecnológica. Departamento de
Medio Ambiente, Facultad de Ciencias
Agrarias de la Universidad Francisco de
Paula Santander.
[email protected]
La moniliasis causada por el hongo Moniliophthora roreri es la enfermedad
más grave que ataca el cacao, que se presenta en casi todas las zonas del país
ocasionando graves pérdidas al agricultor. Se realizó la identificación de la
especie de seis cepas del hongo Trichoderma sp. Procedentes de los municipios
de: El Zulia, El Tarra, Bucarasica, Cúcuta y el corregimiento de Agua Clara
y una cepa bacteriana de Bacillus sp. Aislada en el municipio de Bucarasica,
las cuales fueron evaluadas para determinar su potencial antagónico frente
a siete cepas nativas del hongo fitopatógeno Moniliophthora roreri aisladas
en los municipios: El Zulia, Tibú, Teorama, Sardinata y Bucarasica. Las
pruebas de antagonismo que se desarrollaron fueron: plato dual, metabolitos
difusibles y plato precolonizado. En todas las pruebas, se empleó un diseño
experimental completamente al azar y tres repeticiones por tratamiento. Se
pudo establecer que durante los 8 días de evaluación, se ejerció un efecto
antagónico e hiperparásitico significativo de (a=0.05) por parte de las
cepas de Trichoderma sp. frente las cepas de M. roreri, sólo tres de las seis
cepas de Trichoderma sp., mostraron un alto efecto antagónico frente a M.
roreri, tanto en forma micelial como metabólica; la cepa bacteriana Bacillus
sp., no arrojó resultados positivos en el enfrentamiento. Las cepas del hongo
antagónico fueron identificadas como Trichoderma asperellum y Trichoderma
longibrachiatum, la cepa bacteriana fue identificada como Bacillus brevis.
Palabras Claves: Moniliophthora roreri, Trichoderma sp., Bacillus sp.,
control biológico.
45
Respuestas
Año 13
No. 1
Identificación de especie de cepas nativas de Trichoderma sp. y Bacillus sp. y evaluación de su potencial antagonista
in vitro frente al hongo fitopatógeno nativo Moniliophthora roreri en el departamento de Norte de Santander.
Junio 2008
ISSN 0122-820 X
Abstract
The Molinasis is caused fungus Moniliophthora roreri. Which is the most
seriuos disease which attacks cocoa, and appears in almost anywhere across
the country, causing significant losses to farmers. The recognition of the
six kind of fungus Trichoderma sp. Obtained from: El Zulia, El Tarra,
Bucarasica, Cúcuta and Agua Clara has been realized, along with the
bacterial strain Bacillus sp. Isolationed of Bucarasica, which were evaluated,
in order to determinate their antagonic potential in front of seven strains of
Moniliophthora roreri fungus from El Zulia, Tibú, Teorama, Sardinata and
Bucarasica. Tests have been realized: dual plate, diffusible metabolito and pre
seeded (colonizated). An experimental design, completely randomly, has been
used in all the tests. Each test has been repeated three times. During eight days
of observation, were detected antagonistic (hostile) and hyperparasic reaction
(a=0.05) by Trichoderma sp. In front of M. roreri, and only three of six
strains of Trichoderma sp. have presented strong antagonistic reaction in front
of M. roreri , not only micelial, but the metabolic; Bacillus sp has not presented
any positive result during the tests. The antogonic fungus strains have been
identified as Trichoderma asperellum y Trichoderma longibrachiatum. the
bacterial strain has been identified as Bacillus brevis.
Keywords: Moniliophthora roreri, Trichoderma sp., Bacillus sp., biocontrol.
Introducción
L
46
a producción de cacao en Colombia
tiene una connotación muy importante,
tanto socioeconómica como ambiental,
además de su enorme potencialidad en cerca
de 280.000 hectáreas aptas. Colombia dispone
actualmente de 86.000 hectáreas cultivadas,
con una producción de 39.000 toneladas
anuales y un valor de $ 84.240.000.000,
actividad de la cual dependen 25.000
familias y genera 7.9 millones de jornales en
forma directa e indirecta AGROCADENAS
(2005).
Las plantaciones de cacao son afectadas por
las enfermedades, entre estas la más limitante
es monilia (Moniliophthora roreri), presente en
la totalidad de las regiones productoras, según
las estimaciones realizadas por los técnicos y
entidades, por la sola enfermedad se pierden
anualmente alrededor de 18.000 toneladas
30% del potencial productivo que a precios
de hoy valdrían $ 68.400 millones, pérdidas
aun mayores y cercanas al 60% son estimadas
cuando se presenta el ataque de la enfermedad
de manera conjunta con la escoba de bruja
(Crinipellis perniciosa) AGROCADENAS
(2005).
En condiciones naturales, el fruto es
el único órgano del cacao infectado por
Moniliophthora roreri. Los síntomas de la
enfermedad varían con la edad del fruto,
y la velocidad de desarrollo de la moniliasis
depende en parte de las condiciones
ambientales. El síntoma característico de
Respuestas
Identificación de especie de cepas nativas de Trichoderma sp. y Bacillus sp. y evaluación de su potencial antagonista
in vitro frente al hongo fitopatógeno nativo Moniliophthora roreri en el departamento de Norte de Santander.
Año 13
No. 1
Junio 2008
la enfermedad es una mancha color marrón
oscuro con borde irregular, denominado
“mancha chocolate”. La infección en frutos
recién formados, menores de 20 días, produce
marchitez. En frutos menores de dos meses,
causa deformaciones en forma de jiba. Las
mazorcas infectadas después de los 3 meses de
edad pueden no mostrar síntomas externos.
En otros casos se observan puntos necróticos
marrón oscuros, o manchas oscuras limitada.
El hongo puede cubrir totalmente el fruto con
una felpa blanca. SENASA (2006).
El control de la moniliasis se basa en un
sistema de manejo integrado de plagas, que
permite reducir los daños significativamente
a través de la integración de la siembra de
materiales genéticos de alta productividad,
implementación permanente de prácticas de
saneamiento y culturales. Como el control
genético ARGUELLO (1990), control químico
AMPUERO (1961); BARROS (1980);
ANTEPARA (1965); ICA (1977) y control
biológico (KRAUSS and SOBERANIS,
2001).
El control biológico ha despertado gran
interés en detener los patógenos de plantas y
es una respuesta al creciente uso de pesticidas
químicos. Existe un grupo importante de
hongos, bacterias, levaduras y actinomicetos
que presentan efectos antagónicos con otros
microorganismos, acción que puede ser
aprovechada como una forma de control
biológico de patógenos vegetales.
El género Trichoderma es un grupo de
hongos ampliamente utilizado por el efecto
antagónico contra un amplio rango de hongos
fitopatógenos, por su gran capacidad parasitica
que presenta frente a otros microorganismos
causantes de enfermedades en plantas, entre
las enfermedades del suelo que controla
Trichoderma sp. se pueden mencionar: Phytium,
Rhizoctonia, Fusarium y Sclerotinia. Algunas
enfermedades del follaje que controla: Botrytis,
el Mildeu polvoroso, entre otras. También
actúa mediante la producción de antibióticos
que le permite inhibir el desarrollo de otros
hongos o bacterias que compiten por nutrientes
y espacio, como ocurre sobre flores y frutos
con Botrytis y Monilia AGROTENDENCIA
(2006).
El objetivo de este estudio fue evaluar
el potencial antagónico in vitro frente al
hongo patógeno nativo Moniliophthora roreri
en el departamento de Norte de Santander.
En condiciones in vitro, se pueden realizar
pruebas antagónicas para investigar posibles
microorganismos
como
controladores
biológicos de enfermedades en el cultivo del
cacao. En este estudio se evaluaron seis
cepas nativas del hongo antagónico del
género Trichoderma sp. y una cepa bacteriana
de Bacillus sp., para determinar su capacidad
antagónica frente a siete cepas del hongo
fitopatógeno Moniliophthora roreri. El principal
agente ensayado es Trichoderma del que se han
obtenido resultados positivos de inhibición de
crecimiento en placa de M. roreri EVANS
(1981); (KRAUSS and HEBBAR, 1998);
SUÁREZ (2006). La Federación Nacional de
Cacaoteros ha realizado una gran investigación
sobre las posibles luchas biológicas contra M.
roreri con productos biológicos comerciales
como Trichoderma spp, en el cual han
determinado un control significativo de la
enfermedad por parte del hongo antagónico
Trichoderma spp. RAMÍREZ (2004).
Materiales y métodos
El estudio se desarrolló en el Laboratorio
de Genética y Biología Molecular de la
Universidad Francisco de Paula Santander,
siguiendo un arreglo factorial completamente
al azar de seis por siete (seis cepas de
Trichoderma sp. y siete cepas de Moniliophthora
ISSN 0122-820X
47
Respuestas
Año 13
No. 1
Identificación de especie de cepas nativas de Trichoderma sp. y Bacillus sp. y evaluación de su potencial antagonista
in vitro frente al hongo fitopatógeno nativo Moniliophthora roreri en el departamento de Norte de Santander.
Junio 2008
ISSN 0122-820 X
roreri) con tres repeticiones por tratamiento.
Dichas cepas fueron aisladas en un proyecto
anterior denominado: Aislamiento e
identificación del hongo Moniliophthora roreri
a partir de cultivos de cacao ubicados en los
municipios de Santiago, Sardinata, Tibú y
Puerto Santander.
Las cepas de M. roreri fueron purificadas y
conservadas en PDA, las cepas de M. roreri
7-17-18-48 se aislaron durante el segundo
semestre del año 2005 y las cepas A1-A2-A5
en el segundo semestre del 2006. Las cepas de
Trichoderma sp. T1-T2-T3-T4-T5-T6 fueron
aisladas en el segundo semestre del 2005 y
conservadas en PDA. La cepa de Bacillus sp.
utilizada fue aislada en el segundo semestre
del 2005, en el proyecto anterior.
Identificación de especie de cepas
nativas de Trichoderma sp.
Las cepas de Trichoderma sp. fueron aisladas
a partir de suelos en cultivos de cacao en los
municipios: El Zulia, El Tarra, Bucarasica y
el corregimiento de Agua Clara en Norte de
Santander. Una vez reactivadas y purificadas,
las cepas fueron identificadas molecularmente
por ITS.
8
Las pruebas de antagonismo seleccionadas informan sobre la capacidad de los
microorganismos antagónicos cepas de
Trichoderma sp. y Bacillus sp., para afectar el
desarrollo de Moniliophthora roreri a partir
de la posible producción de metabolitos. Las
metodologías utilizadas para la evaluación de
los microorganismos generan efectos sobre
las estructuras de reproducción del hongo
fitopatógeno, por esta razón las que se ajustan
a este fin son: plato dual, metabolitos difusibles
y plato precolonizado CORPOICA (2006).
Técnica del plato dual
En cajas petri fueron marcados 2 puntos
distantes a 4 cm, con medio de cultivo PDA; se
tomó una porción de la colonia esporulada del
fitopatógeno y se colocó en uno de los puntos,
se dejó crecer la colonia aproximadamente
4 cm, después de la misma forma se inoculó
el antagonista en el lado opuesto. Las cajas
se incubaron a 28°C durante 8 días. Se
utilizaron pruebas cuantitativa y cualitativa.
En la prueba cuantitativa se empleó la
evaluación del potencial inhibitorio micelial.
Se calcularon los valores para el porcentaje de
inhibición del crecimiento micelial
(PICM) según la fórmula:
PICM= Mb - Ma * 100
Mb
Donde Ma: Micelio del fitopatógeno inhibido;
Mb: Micelio del fitopatógeno con crecimiento
libre.
En la prueba cualitativa se compararon
las cepas teniendo en cuenta la capacidad
antagónica, de acuerdo con la escala de notas
(tabla 1) BELL y colaboradores (1982) citado
por PEREZ (2004).
Tabla 1. Descripción de la clave BELL y
colaboradores (1982) citado por PEREZ (2004).
Respuestas
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in vitro frente al hongo fitopatógeno nativo Moniliophthora roreri en el departamento de Norte de Santander.
Año 13
No. 1
Junio 2008
Metabolitos difusibles.
Se realizaron filtrados de las cepas de
Trichoderma sp. y se inoculó una suspensión de
esporas de M. roreri en agua destilada estéril y
agua destilada estéril con sucrosa, se incubó
durante 24 horas a una temperatura de 28oC,
se observó al microscopio. El efecto de los
filtrados sobre fitopatógeno se midió a las 24
horas de iniciada la incubación, y se indicó el
porcentaje de esporas germinadas.
Placa precolonizada.
Se realizó inoculación de cultivos puros
de M. roreri en cajas de petri incubados a
28oC hasta obtener un cubrimiento total de
la superficie del medio PDA. Para obtener
el inoculo de los antagonistas se utilizaron
cultivos de ocho días de edad. Se tomaron
franjas de medio con el antagonista y se
colocaron sobre la superficie de la colonia
del fitopatógeno. Posteriormente se incubó a
28oC a durante ocho días. La evaluación se
realizó al observar el micoparasitismo entre
el antagonista y el fitopatógeno, teniendo en
cuenta el crecimiento del antagonista.
Estas técnicas fueron empleadas tanto para
Trichoderma sp. como Bacillus sp. la prueba
de Bacillus sp. se evaluó en el medio PDA,
para proporcionarle al fitopatógeno unas
condiciones donde se pudiera desarrollar y
simular un ambiente natural.
Los datos se procesaron estadísticamente
utilizando la prueba F (a = 0.05), estimado
mediante análisis de varianza, para un diseño
completamente al azar y tres repeticiones por
tratamiento con un arreglo factorial de seis
por siete, complementado con prueba Tukey
de comparación de medias.
Resultados y discusión
ISSN 0122-820X
En el estudio se realizó una selección de
las mejores cepas entre las seis del hongo
antagónico Trichoderma sp. de acuerdo a su alto
potencial de inhibición micelial frente a M. roreri
(foto 1). Durante las pruebas de antagonismo
se destacaron las cepas denominadas: T1, T3 y
T5, luego identificadas molecularmente como
Trichoderma asperellum (T1 y T5) y como
Trichoderma longibrachiatum (T3)( figura1).
La identificación molecular del aislamiento
T1 se realizó con base en el alineamiento de
la secuencia de los espaciadores internos
de trascripción ITS1 e ITS2. Análisis Blast
n mostró una homología del 99% con
Trichoderma asperellum.
La identificación del aislamiento T3
se realizó con base en el alineamiento de
la secuencia de los espaciadores internos
de transcripción ITS1 e ITS2. El análisis
Blast n mostró una homología del 98% con
Trichoderma longibrachiatum.
La identificación del aislamiento T5 se
realizó con base en el alineamiento de la
secuencia de los espaciadores internos de
transcripción ITS. El análisis Blast n mostró
una homología del 98% con Trichoderma
asperellum.
Los resultados son beneficiosos en cuanto
a la capacidad antagónica que presentaron
frente a M. roreri por ser especie de gran interés
para el control biológico de enfermedades en
plantas. Se ha demostrado que T. asperellum
através de la expresión de un gen (agn13.2)
y secreción de enzimas (a-1,3-glucanasa)
presenta capacidad antagónica (SANZ, et
al., 2004).
49
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No. 1
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En diferentes estudios se ha observado
en T. longibrachiatum una gran capacidad de
colonización micelial como agente biocontrolador sobre el fitopatógeno. Como también
la capacidad de inhibir mediante el mecanismo
de antibiosis GONZÁLEZ, (2004).
Foto 1. Antagonismo de Trichoderma sp. frente a
Moniliophthora roreri. La flecha indica la colonia de M.
roreri totalmente cubierta por el hongo antagonista
Trichoderma sp. en PDA.
Según los resultados obtenidos en el
estudio de enfrentamiento las seis cepas de
Trichoderma sp. y las siete cepas de M. roreri,
las mejores cepas de Trichoderma sp. fueron
T1-T3 y T5, debido a que ellos produjeron
un 100% de antagonismo al sexto de día de
evaluación de los ocho días que duro la prueba
(figura 1).
Los resultados observados en la prueba de
antagonismo con Bacillus sp. no fueron iguales
a los obtenidos con Trichoderma sp.
De acuerdo con los resultados del análisis
de varianza (ANAVA), se pudo establecer que
durante el estudio, se presentaron diferencias
estadísticas significativas (a=0.05) entre las
cepas de Trichoderma sp., no se presentaron
diferencias significativas entre las cepas de M.
roreri, se observó interacción entre estas dos
especies (hongo fitopatógeno y antagonista)
(tabla 2).
Tabla 2. Cuadrados medios del ANAVA para el grado
de antagonismo durante los días de evaluación de la
prueba.
0
Datos transformados mediante arcoseno
* Diferencias significativas (a=0.05).
** Diferencias significativas (a=0.01)
Fuente, Claudia Cabrales
La capacidad antagónica de los aislamientos
estudiados aumentó hasta el sexto día
se demuestra que el hongo fitopatógeno
había dejado de crecer mientras que el
hongo antagonista continuaba creciendo
hasta invadir totalmente la superficie de la
colonia del hongo fitopatógeno, lo cual es la
manifestación microscópica de los procesos de
micoparasitismo.
Resultados similares comparten WELLS,
(1986); CHET, (1987), citado por BERNAL,
y colaboradores (2007), los cuales encontraron
que la mayoría de las especies de este
antagonista tienen un buen micoparasitismo
capaz de detectar su hospedante a distancia
y posteriormente comienza su ramificación
de forma atípica hacia el hongo fitopatógeno
y secreta sustancias (enzimas hidrolíticas,
metabolíticos antifúngicos), quien además
debe iniciar su competencia por espacio y
nutrientes.
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Figura 1. Antagonismo de Trichoderma sp. frente a Moniliophthora roreri.
A
B
C
D
E
F
G
A) M. roreri cepa 7
B) M. roreri cepa 17
C) M. roreri cepa 18
D) M. roreri cepa 48
E) M. roreri cepa A1
F) M. roreri cepa A2
G) M. roreri cepa A5.
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Las cepas de Trichoderma sp. evidenciaron
fuerte competencia por los nutrientes, y
muestran mayor capacidad de colonización
del sustrato que el hongo fitopatógeno, por su
gran velocidad de crecimiento. Es importante
que los ensayos realizados en el laboratorio
se lleven a campo para poder comprobar el
comportamiento de las cepas antagónicas ante
otros microorganismos y observar su velocidad
de crecimiento.
MONT (2002) menciona que Trichoderma
sp. tiene una alta capacidad de competencia por
el sustrato, como consecuencia, el organismo
afectado tiende a entrar en un estado de
latencia que puede ser por deficiencia de
nutrientes o la presencia de cierto nivel de
sustancias inhibitorias, lo cual impide que M.
roreri llegue a esporular.
En la prueba cuantitativa se pudo comprobar
el grado o nivel de antagonismo que poseen los
aislamientos del hongo Trichoderma sp. Según
la escala de nivel de antagonismo descrita
por BELL y colaboradores (1982) citado por
PEREZ (2004) (tabla 3).
Micoparasitismo al microscopio.
Se realizaron montajes al microscopio para
observar el micoparasitismo entre el hongo
antagónico y el fitopatógeno. Se observa como
se encuentran estructuras de Trichoderma sp.
(hifas y esporas), junto con esporas de M. roreri,
la mayoría de ellas deformes indicadas con
flechas y comparadas con esporas testigos, (foto
2) se indica que Trichoderma sp. actúa sobre las
esporas del fitopatógeno deformándolas hasta
causarle la muerte, y además las esporas de
M. roreri que aparentemente se observan en
buen estado son esporas que no presentaron la
capacidad de volver a reproducirse. Luego se
sembraron estás esporas en PDA, y no creció
el fitopatógeno.
Foto 2. Micoparásitismo de Trichoderma sp. y M. roreri
al microscopio. A) Esporas testigos de M. roreri.
B) y C) Esporas de M. roreri deformes (indicadas con
flechas) por acción del micoparasitismo causado
por Trichoderma sp. D) Interacción entre las
estructuras de Trichoderma sp. (hifas y esporas)
con las esporas de M. roreri.
Las cepas T1, T3 y T5 de Trichoderma sp.
presentaron nivel 1, el hongo antagonista
fue capaz de crecer sobre el fitopatógeno;
las cepas T2, T4 y T6, presentaron nivel 2,
el antagonista crece sobre las 2/3 partes de la
caja de cultivo, inhibiendo el crecimiento y
desarrollo del fitopatógeno.
Tabla 3. Nivel de antagonismo entre Trichoderma sp.
Vs. M. roreri.
Fuente, Claudia Cabrales
La prueba de metabolitos difusibles se
realizó con una suspensión de M. roreri
colocada en contacto directo con filtrados de
los antagonistas y se determinó el perfil de
germinación de esporas de M. roreri, indicando
con esta prueba la producción de enzimas
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in vitro frente al hongo fitopatógeno nativo Moniliophthora roreri en el departamento de Norte de Santander.
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(hidrolíticas, metabólicas, y antifúngicas)
del hongo antagónico que no permitió la
germinación de las esporas de M. roreri. En un
tiempo de 24 horas arrojó resultados positivos,
no se presentaron esporas germinadas del
fitopatógeno. En las esporas de M. roreri
contenidas en los filtrados de los hongos
antagónicos, se observó deformación de las
esporas de M. roreri y a su alrededor algunas
esporas del hongo antagónico (esporas mas
pequeñas) (foto 3), y se demuestra en los
filtrados la presencia de sustancias inhibitorias
para microorganismos fitopatógenos.
El hongo fitopatógeno no manifestó
germinación de esporas durante las 24 horas
de evaluación y además el hongo mostró muy
baja germinación de esporas a las 24 horas de
incubación, siendo su máximo porcentaje de
germinación de un 2.66 %.
Estos resultados sugieren una baja
viabilidad de las esporas que se producen
artificialmente, mientras que en campo
podría existir algún factor de tipo ambiental
que ayuda a que la germinación de esporas
sea elevada. Estos resultados confirman
las observaciones realizadas por PHILLIPS
(2003), quien encontró un porcentaje
máximo de germinación del 6% a las 24 horas
de evaluación en condiciones similares de
incubación.
conocer mejor este aspecto de la biología del
patógeno, y determinar si existen mecanismos
intrínsecos en la espora de M. roreri que regulan
la iniciación de procesos de germinación.
ISSN 0122-820X
En la prueba de placa precolonizada los
resultados obtenidos fueron negativos, no se
observó crecimiento del hongo antagónico
sobre el fitopatógeno indicando así que
Trichoderma sp. no presenta la capacidad
de reproducirse sobre el fitopatógeno sino
que necesita un medio de cultivo donde se
pueda desarrollar antes de causar agresión
al fitopatógeno. El estudio se llevo a cabo
con las siete cepas de Moniliophthora roreri
enfrentadas con las tres cepas de Trichoderma
sp. seleccionadas.
Foto 4. Prueba placa precolonizada M. roreri Vs.
Trichoderma sp. A), B), C) y D) colonias de M. roreri
colonizando el medio de cultivo y sobre ellas trozos
de medio de cultivo con los aislamientos de
Trichoderma sp. (indicados con flechas) que no se
desarrollaron sobre la colonia del fitopatógeno.
Foto 3. Esporas de M. roreri en filtrados de hongos
antagónicos.
Fuente, Claudia Cabrales
Antagonismo de Bacillus sp. frente a
Moniliophthora roreri.
Fuente, Claudia Cabrales
Otros estudios serán necesarios para
La identificación de especie de la cepa del
género Bacillus sp. se realizó, mediante un
sistema de diagnóstico BBL CRYSTAL Gram
Positivo / GP (Becton Dickinson) también se
tuvo en cuenta características macroscópicas
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y microscópicas de su crecimiento. La
realización de esta prueba contribuye a la
caracterización bioquímica de la cepa aislada,
y permitió identificar el aislamiento como
Bacillus brevis.
En el estudio de antagonismo entre
Moniliophthora roreri frente a Bacillus brevis,
se obtuvo resultados negativos en la prueba de
plato dual durante los 8 días de evaluación, se
puede observar la capacidad antagónica de la
cepa bacteriana de Bacillus brevis, comparada
contra un testigo de M. roreri; determinó
que las cepas del fitopatógeno crecieron
normalmente como lo hizo la cepa testigo de
M. roreri y la cepa bacteriana no presentó un
buen crecimiento ni inhibición sobre el hongo
fitopatógeno (foto 5).
Bacillus brevis es una bacteria que no
es útil para el control biológico de hongos
fitopatógenos aunque si produce el antibiótico
conocido como gramicidina S, utilizado en
el tratamiento de numerosas enfermedades
infecciosas en el hombre; también secretan
una toxina molusquicida aprovechada en
el control de moluscos y se ha descrito que
algunos hongos matan los huevos de moluscos.
VITAE (2007).
Foto 5. Antagonismo Bacillus sp. frente a
Moniliophthora roreri, 8 días de incubación (Bacillus
brevis indicado con la flecha). En PDA.
campo, determinan el potencial de los
microorganismos para el control biológico y
mide la susceptibilidad del patógeno frente a
los antagonistas.
La segunda fase de este trabajo esta orientada
a realizar nuevos aislamientos de Trichoderma
nativo y diversos microorganismos antagonistas
como Bacillus subtilis, Pseudomonas cepacea,
Pseudomonas aeruginosa, Gliocladium sp.,
Paecilomyces sp. CORPOICA (2006) con
potencial antagónico para monilia y otros
fitopatógenos que están afectando los cultivos
de cacao en nuestra región.
una tercera fase de la Investigación
comprende el llevar a campo estos antagonistas
y observar su comportamiento en los cultivos
afectados por M. roreri. Y aplicar esta nueva
alternativa para un manejo integrado de la
enfermedad.
Conclusiones
Se identificaron molecularmente por
ITS, dos cepas de Trichoderma sp. como dos
especies: Trichoderma asperellum y Trichoderma
longibrachiatum y se demostró con las diferentes
pruebas de antagonismo utilizadas en este
estudio que son microorganismos efectivos
para el control biológico de moniliasis.
Los resultados demuestran la particular
habilidad parasítica, producción de enzimas
y competencia por espacio y nutrientes de
los diferentes aislamientos de Trichoderma sp.
frente a un mismo fitopatógeno, se mostró su
gran potencial antagónico sobre el crecimiento
micelial, al compartir un sustrato común con
las cepas del hongo fitopatógeno M. roreri.
54
Fuente, Claudia Cabrales
Los ensayos In Vitro aunque no reflejan
lo que puede suceder en realidad en
Trichoderma sp. no presentó la capacidad
de desarrollarse sobre M. roreri según la
prueba de placa precolonizada, y se indica que
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posiblemente el antagonista necesita de un
medio para poder empezar su crecimiento y
luego si atacar al hongo fitopatógeno.
Los ensayos realizados directamente con las
estructuras de reproducción del fitopatógeno.
Se pueden extrapolar estas pruebas a la
realidad en campo permitiendo a largo plazo
un control más efectivo de la enfermedad.
En las pruebas de antagonismo entre el
fitopatógeno M. roreri y la cepa bacteriana
del género Bacillus brevis, los resultados
fueron negativos debido a que es una
bacteria no apta para el control biológico de
enfermedades en plantas. Y es conveniente
realizar nuevos aislamientos de Bacillus sp. para
observar si funcionan como controladores de
enfermedades en plantas y otros organismos.
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