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Tolerancia a sequía de 80 líneas recombinantes con sustitución de cromosomas (RCSLs) obtenidas de la cruza hordeum vulgare subsp. spontaneum (caesarea 26-24) x hordeum vulgare subsp. vulgare "Harrington".
(Universidad de Concepción, 2006) Inostroza Fuentealba, Luís Ignacio; Zagal Venegas, Erick Manuel
Se estudió la tolerancia a sequía de 80 líneas recombinantes con sustitución de cromosomas (RCSLs) derivadas de H. vulgare subsp. spontaneum × H. vulgare subsp. vulgare cv. ‘Harrington’, en cuatro ambientes mediterráneos, dos en Chile (Cauquenes y Santa Rosa) y dos en el estado de Oregon, USA (Moro y Pendlenton), en dos temporadas de crecimiento (2004 y 2005). Durante la temporada de crecimiento 2004 se trabajó con las 80 RCSLs. En Chile se evaluó la altura de planta, la fracción de PAR interceptada por el dosel (FIPAR), el contenido de clorofila mediante el índice SPAD, el área foliar especifica, contenido relativo de agua, conductancia estomática y rendimiento de grano, mientras que en Oregon solamente el rendimiento de grano y altura de planta.
Estudio de Asociación entre Marcadores Moleculares y Caracteres Fenotípicos (Morfo-Fisiológicos y Agronómicos) Relacionados con Tolerancia a Estrés Hídrico, en líneas Recombinantes con Sustitución de Cromosomas (RCSLs) de Cebada y los Genotipos Harrington y Caesarea 26-24.
(Universidad de Concepción, 2011) Castillo Rosales, Dalma Geraldine; Zagal Venegas, Erick
De una población inicial de 80 líneas recombinantes con sustitución de cromosomas, se seleccionaron según su respuesta a condiciones ambientales contrastantes, 24 RCSLs las cuales fueron evaluadas durante las temporadas 2007/08 y 2008/09 en Cauquenes (secano) y Santa Rosa (riego). Los caracteres evaluados fueron conductancia estomática (gs), concentración de carbohidratos solubles en tallo en antesis (CSTa) y madurez (CSTm), discriminación isotópica de 13C (Δ13C), materia seca total (DM), peso hectolitro (PH), altura de planta (AP), índice de cosecha (IC), granos/espiga (GPE), peso de mil granos (PMG) y rendimiento final (GY).
Sistema de labranza conservacionista en el control de la erosión para la rehabilitación de suelos alfisoles degradados de clima mediterráneo.
(Universidad de Concepción, 2011) Martínez González, Ingrid Marcela; Zagal Venegas, Erick
El mayor problema que enfrenta el secano interior de la zona centro sur de Chile es la degradación de los suelos por erosión hídrica. Entre la Región de Valparaíso hasta el Biobío el 21.3 y 46.7% de los suelos se encuentran en un grado de moderada a severa erosión, que corresponde a una pérdida del suelo original superior al 40%. La principal causa de erosión es el uso de sistemas de labranza inadecuados en zonas de pendiente (comunes en estas regiones), donde la distribución e intensidad de las lluvias concentradas en los meses de invierno son los principales agentes erosivos. La acelerada erosión de los suelos es un problema actual, con un fuerte impacto económico y ambiental, por lo que se requiere el uso de sistemas de labranza conservacionistas para mitigar la erosión hídrica y mejorar la sustentabilidad económica y ambiental de los sistemas de cultivo.
Absorción y Eficiencia de uso de Fósforo por Lotus spp. Bajo condiciones contrastantes de P y Agua en dos suelos deficitarios de Chile Central.
(Universidad de Concepción, 2012) Castillo Salamanca, Carolina de los Ángeles; Zagal Venegas, Erick
En la actualidad, uno de los problemas que enfrenta la zona centro sur de Chile, es la pérdida de capacidad productiva de algunos suelos y la existencia de rubros agrícolas y especies, capaces de responder a condiciones limitantes del suelo y agua, sin afectar en forma importante su potencial genotípico. Particularmente los suelos del orden Andisol y Vertisol del Chile mediterráneo central (34°34´ S, 71°00´ O - 36°58´ S, 72°19´ O) con deficiencias de P disponible y restricciones de humedad, por escasez de precipitaciones o agua de riego, han conducido a la necesidad de establecer sistemas productivos que se adapten a estas condiciones de restricción nutricional e hídrica.
Detección e identificación de virus de la abeja de miel (Apis mellifera L.) (Hymenoptera: Apidae), en apiarios de las regiones del Maule y BioBío, Chile y su asociación con otras patologías apícolas.
(Universidad de Concepción, 2013) Rodríguez Sanhueza, Marta Emilia; Vargas Concha, Yolanda Marisol
A nivel mundial, se describen a los virus: Virus de la Cría Saciforme (Sacbrood Bee Virus, SBV), Virus de las Alas Deformadas (Deformed Wing Virus, DWV), Virus de Kashemira (KBV), Virus de la Parálisis Aguda (Acute Bee Paralysis Virus, ABPV), Virus de la celdilla Negra de la Reina (Black Queen Cell Virus, BQCV), Virus de la Parálisis Crónica (Chronic Bee Paralysis Virus, CBPV) y el Virus Israelí de la Parálisis Aguda (Israelí Acute Paralysis Virus, IAPV) como los siete más comunes en las abejas. La presente memoria de titulo estuvo orientada a detectar e identificar cuatro de estos virus, en colmenas de distintas localidades de las regiones del Maule y del Biobío, evaluar la prevalencia y su asociación con otras patologías apícolas como los ácaros Varroa destructor, Acarapis woodi y los microosporidios del género Nosema spp. De acuerdo a lo anterior, y bajo la hipótesis que altas tasas de mortalidad observadas a inicios de la primavera de 2010 en colmenas de la localidad de Curepto, Región del Maule, estaban asociadas a patógenos virales, se colectaron muestras de abejas adultas desde colmenas que presentaban síntomas de enfermedad, en 21 apiarios de esa localidad. Las muestras colectadas por colmenas formaron un grupo de abejas por apiario que fue almacenado a -80ºC, hasta su análisis. Al analizar en conjunto los resultados de los estudios realizados se pudo concluir: a) En Chile existen a lo menos cuatro de los siete virus más comunes encontrados en abejas A. mellifera, estos son: ABPV, BQCV, DWV y SBV. b) No se observó una relación entre la infección de los virus ABPV, BQCV, DWV y SBV, con la presencia de los ácaros V. destructor y A. woodi, ambas especies de Nosema y estado de desarrollo de la abeja. c) En los apiarios estudiados de la Región del Maule el virus más prevalente fue BQCV y en menor grado DWV y SBV. d) En apiarios de la Región del Biobío, se determinó al virus DWV como el más prevalente y en menor grado BQCV. e) La aparición de N. ceranae en muestras de Varroa de uno de los apiarios muestreados podría sugerir a este ácaro como posible vector del microsporidio. Sin embargo, para afirmar lo anterior son necesarios nuevos estudios.
Producción y variación del valor funcional en semillas de quínoa (Chenopodium quinoa Willd.) sometida a estrés hídrico controlado.
(Universidad de Concepción, 2013) Fischer Ganzoni, Susana Ursina; Wilckens Engelbreit, Rosemarie
La escasez de agua para su utilización en la agricultura reviste cada vez más importancia a nivel mundial, motivando el desarrollo de investigaciones en torno al uso eficiente de ésta en el riego de plantas. Existen varias estrategias de adaptación utilizadas por las plantas para sobrevivir al déficit hídrico, dentro de las cuales se encuentran la síntesis de algunos metabolitos secundarios que actúan como compuestos bioactivos, muchos de ellos protectores celulares. Algunos de estos, en las últimas décadas, han adquirido una importancia económica, que junto con la inclusión de algunas materias primas vegetales con buen aporte nutricional como la quínoa, han demostrado producir múltiples beneficios en la salud de las personas. Los antioxidantes es uno de estos grupos de fitoquímicos benéficos, por lo que se debería incentivar su síntesis en las plantas a través del mejoramiento genético y herramientas moleculares, la aplicación de técnicas agronómicas y/o procesos de post cosecha.
Contribución de las leguminosas a la fijación biológica de nitrógeno en dos ambientes mediterráneos contrastantes de Chile Central y su efecto en la rotación con cereal.
(Universidad de Concepción, 2013) Espinoza Troncoso, Soledad Mercedes; Zagal Venegas, Erick
Los sistemas agrícolas y ganaderos, se enfrentan al desafío del incremento en el uso de fertilizantes nitrogenados sintéticos para su producción, debido al agotamiento de los combustibles fósiles. La presente memoria de titulo estuvo orientada a estudiar el rol de las leguminosas como fuente alternativa y biológica de nitrógeno (N) al ser incorporadas en una rotación de cultivo con cereal, con el objetivo de concebir sistemas de agricultura de mayor sustentabilidad y menor costo. La primera parte del estudio tuvo como objetivo cuantificar la fijación biológica de N (FBN) en cuatro especies de leguminosas forrajeras anuales y sus respectivas mezclas, además de cuatro especies de leguminosas de grano que formarían parte de una rotación de cultivo propuestas para dos ambientes secano contrastantes de la zona mediterránea húmeda y subhúmeda de Chile. En una segunda fase se abordo la incorporación de las leguminosas de grano en el marco de una secuencia de cultivos, que comprendía un año de leguminosa seguido por un año de cereal (trigo). El objetivo fue determinar el efecto de la inclusión de las leguminosas de grano, sobre la absorción de N y rendimiento en grano del cereal en dos ambientes secano contrastantes de la zona mediterránea húmeda y subhúmeda de Chile. Adicionalmente, se estudió la mineralización in situ del N en el suelo para evaluar la eventual sincronía entre la mineralización y la absorción por la planta de cereal; y así determinar la eficiencia de uso del N.
Uso de teledetección y carbono orgánico del suelo para la evaluación de la degradación del bosque de Nothofagus obliqua de Chile.
(Universidad de Concepción, 2017) Reyna Bowen, Lizardo Mauricio; Skewes Ramm, Óscar; Dube Laplante, Francis; Barrera Berrocal, Juan Alberto
En esta investigación intentamos establecer una metodología para el monitoreo del bosque de Nothogagus obliqua del Centro Sur de Chile en diferentes estados de degradación. El estudio se basó en el análisis de la reflectancia; una propiedad de la variable a estudiar que está en función de las condiciones en la que se encuentra, este caso la biomasa foliar y el C del suelo en diferentes estados de degradación del bosque. Para el estudio de C del suelo se utilizaron un total de 70 muestras de dos tipos de suelo (Andisol y Ultisol) con baja densidad aparente (< 1 g cm−3) y alto contenido de C orgánico (> 5% en los primeros 5 cm de profundidad). Una parte de cada muestra fue utilizada para los análisis del carbono en el laboratorio por el método de combustión seca. Otra parte fue colocada en cajas petri para ser escaneadas con un radiómetro en el rango del Visible e Infrarrojo cercano (VIS-NIR) utilizando iluminación natural. El análisis de los datos fue realizado utilizando el lenguaje de programación Python junto con varias librería especializadas. Se utilizó el filtro Savitzky-Golay para eliminar el ruido aleatorio en las curvas espectrales. Para la calibración del modelo se utilizaron varios pre-tratamientos y se evaluaron de acuerdo al rendimiento que tuvieron en la regresión. La técnica de validación cruzada fue aplicada al conjunto de datos para determinar el óptimo número de variables latentes en la regresión y para evaluar la consistencia de los datos. La regresión por mínimos cuadrados parciales fue utilizada tanto para la validación como para la calibración del modelo final. Resultados contradictorios fueron observados entre dos procedimientos. En la validación cruzada el coeficiente de determinación R2 resultó negativo en la mayoría de los casos, lo que indicó que el conjunto de datos no es consistente y por tanto las curvas espectrales no pueden ser utilizadas para la calibración de un modelo. Mientras que cuando se evitó el proceso de validación cruzada y se calibró el modelo directamente los resultados indicaron una buena correlación (R2 = 0.82 y 𝑅𝑀𝑆𝐸 = 0.61%) entre los valores de carbono predichos por el modelo y los medidos en el laboratorio. Para calibrar el modelo, el conjunto de datos fue dividido en dos, el 80% para calibrar el modelo y el 20% para validarlo. El análisis posterior permitió concluir que: el proceso de validación cruzada debe utilizarse como técnica de exploración de la consistencia del conjunto de datos; sin embargo, en suelos con baja densidad aparente y utilizando iluminación natural, la correlación entre la reflectancia difusa y el carbono orgánico del suelo se puede distosionar a niveles que dificultad el análisis...
Absorción y bioacumulación de cadmio en tres cultivares de maíz (Zea mays L.) para diferentes medioambientes de Chile.
(Universidad de Concepción, 2017) Retamal Salgado, Jorge Andrés; Hirzel Campos, Juan
La contaminación del suelo con metales pesados antropogénicos liberados desde la industria o la agricultura, ha recibido mucha atención en los últimos años. El Cadmio (Cd) es uno de los metales pesados que suele estar presente en los suelos, siendo tóxico para los organismos vivos, y es cancerígeno para los seres humanos. Dentro de los alimentos mas utilizados en la dieta humana y que han presentado una concentración de Cd en el grano por sobre los límites permitidos para la salud humana, destacan el trigo duro (Triticum turgidum L. var. Durum), maíz (Zea mays L.), trigo (Triticum aestivum L. ), avena (Avena sativa L.), entre otros. Para dar respuesta a las hipótesis antes planteadas, se establecieron los siguientes objetivos específicos: a) Identificar los suelos utilizados para la agricultura que presentan riesgo de contaminación de Cd. b) Seleccionar híbridos de maíz que presentan menor riesgo tanto de absorción y acumulación de Cd. c) Identificar cultivares de maíz de baja acumulación de Cd para las distintas zonas agroclimáticas de Chile.Según los resultados obtenidos en este estudio, se puede concluir que la producción de materia seca no varió según los distintos grados de contaminación de cadmio en el suelo en los distintos medioambientes evaluados. En todos los tratamientos, los mayores niveles de concentración y extracción de cadmio obtubierón en la parte aérea, principalmente en el residuo (tallo y hojas). Entre los ambientes evaluados, la mayor concentración de Cd en el grano se observó en La Serena, pero en ningún caso fue superior a los limites establecidos. Según los valores obtenidos de TF (TF > 2) y BAF (BAF > 1) en el medioambiente de Los Tilos y Chillán, estos medioambientes se clasificarían con alta capacidad de contaminación de la cadena alimentaria para los cultivares evaluados y los distintos grados de contaminación de cadmio en el suelo, por lo cual, en dichos medioambientes se debería realizar mayores estudios sobre la absorción y la translocación de metales pesados a la parte aérea del cultivo, principalmente de cultivares utilizados como fuente de alimentos para los animales destinados a consumo humano.
Evaluación en condiciones controladas de una enmienda para suelos proveniente del reciclaje de residuos peletizados de la industria del papel.
(Universidad de Concepción, 2017) Undurraga Díaz, Pablo Emilio Luis; Sandoval Estrada, Marco Antonio; Celis Hidalgo, José
El objetivo del estudio fue evaluar residuos peletizados de la industria de pulpa y papel en cuanto a los posibles efectos tóxicos de los residuos peletizados de la industria de pulpa y papel mediante bioindicadores y su potencial de mineralización de N y aporte de nutrientes en un Alfisol degradado. Se realizó un muestreo de cenizas y lodos para su caracterización química y luego se fabricaron en forma experimental pellets de ceniza/lodo para ser utilizados como enmienda de suelos. Se realizó un experimento de incubación con humedad y temperatura controladas, donde se evaluó el aporte de nutrientes y mineralización de N a 0, 15, 30, 45 y 60 d utilizando tres tipos de pellets con distintas proporciones de cenizas, lodos y yeso como aglomerante, aplicados en cuatro dosis equivalentes a 0, 10, 20, y 40 Mg ha-1. También se realizaron dos experimentos controlados con semillas de rabanitos (Raphanus sativus L.) y ballica perenne (Lollium perenne L.), en el primero se determinó el índice de germinación (GI) y crecimiento de radículas en extractos de suelo incubados con residuos peletizados. El segundo consistió en un experimento de macetas donde se sembraron semillas de ballica en un Alfisol enmendado con residuos peletizados, donde se determinó la producción de biomasa aérea y de raíces. En ambos experimentos se probaron tres tipos de pellets de residuos compuestos de lodos y cenizas en tres dosis, incluyendo un tratamiento control. Los resultados indican que el Alfisol enmendado con residuos peletizados aumentan los contenidos de P Olsen, K y Ca de intercambio, y el pH del suelo (p < 0,05) con una respuesta directa a las dosis aplicadas. Los residuos de pulpa y papel pueden ser utilizados como enmiendas para suelos degradados, creando un uso sostenible a través de la peletización, ya que facilita el transporte y puede distribuir uniformemente los lodos y cenizas en los suelos en una sola aplicación.
Tolerancia a estrés hídrico y promoción del crecimiento en alfalfa (Medicago sativa) inoculada con bacterias de la rizósfera.
(Universidad de Concepción, 2018) Cedeño García, George Alexander; Gerding González, Macarena; Fischer Ganzoni, Susana
El objetivo del presente trabajo fue seleccionar e identificar bacterias promotoras del crecimiento vegetal asociadas a la alfalfa capaces de producir ACC deaminasa, ácido indol acético (AIA) y de solubilizar fósforo, que en co-inoculación con Ensifer meliloti, rizobio especifico de la alfalfa, promuevan la nodulación temprana y crecimiento de la alfalfa, así como tolerancia al estrés hídrico. Se aislaron cepas bacterianas desde la rizosfera de la alfalfa cultivada en suelos de secano en áreas mediterráneas de Chile. En conclusión, cepas colectadas de la rizosfera de la alfalfa del área mediterránea de Chile, muestran actividad ACC deaminasa, producción de AIA y solubilización de fpsoforo. La coinoculación de alfalfa con bacterias productoras de ACC-deaminasa y Ensifer meliloti, induce la nodulación temprana y mejora las características morfológicas y fisiológicas del cultivo en condiciones de sequía.
Estudios de aspectos fisiológicos y bioquímicos relacionados con la efectividad del uso de mallas para prevenir daño por sol en manzanas.
(Universidad de Concepción, 2018) Olivares Soto, Héctor Miguel; Bastías Ibarra, Richard Mauricio
El objetivo de la presente Investigación Doctoral fue estudiar aspectos fisiológicos y bioquímicos ligados del uso de mallas como medida para el control de daño por sol en manzanos. En una primera etapa de la investigación se estudió el efecto de las condiciones de radiación fotosintéticamente activa (PAR, μmol m-2 s-1) y temperatura superficial del fruto (FST, ºC) bajo mallas de colores sobre la eficiencia fotoquímica del fotosistema II (Fv/Fm) en la piel de frutos de manzanos ‘Gala’ y ‘Fuji’ creciendo en el árbol para distintos estados fenológicos desde 20 y hasta 175 días después de plena flor (DDPF), y así como también en frutos que fueron desconectados del árbol al momento de cosecha. En el cv. Gala la malla redujo la FST en 2 a 5 ºC, mientras que en ‘Fuji’ esta reducción fue de 2 a 3 ºC con respecto a la condición sin malla (P < 0.05). La incidencia de PAR fue reducida en 27 % en ‘Gala’ y en 22 % en ‘Fuji’ con respecto al control (P < 0.05). Para distintos estados de crecimiento del fruto el valor promedio de Fv/Fm a pleno sol fue 12 y 3 % inferior al de bajo malla, tanto para ‘Gala’ como ‘Fuji’, respectivamente. Esta diferencia de Fv/Fm se mantuvo en frutos desconectados del árbol y fue de 13 y 8 % para ‘Gala’ y ‘Fuji’, respectivamente. En una segunda etapa de la investigación, se evaluó el efecto características de transmisión espectral de luz total; UV (350 – 400 nm), VIS (400 – 800 nm) e IR (900 – 1700 nm), radiación fotosintéticamente activa (PAR μmol m-2 s-1), ultravioleta (UV, W m-2) y de temperatura superficial del fruto (FST, ºC) de mallas de color roja y perla sobre el contenido de fenoles totales (mg ácido gálico 100 g-1), antocianinas totales (mg de cianidina-3-glucósido 100 g-1) y capacidad antioxidante con diferentes métodos, xiv utilizando el radical libre 2.2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH) y del poder de reducción antioxidante del hierro (FRAP) (μmol Trolox 100 g-1), en manzanas ‘Gala’ y ‘Fuji’ con cuatro categorías de daño por sol: sin daño (NB), leve (SB-1), medio leve (SB-2), moderado (SB-3) y severo (SB-4). La malla roja incrementó la proporción de luz roja (600 – 700 nm) en relación con las otras longitudes de onda del espectro PAR. Ambas mallas redujeron en 8 % la transmisión de la radiación en el espectro infra-rojo (900 – 1700 nm) significando una disminución de la FST en 4 – 5 ºC. Las mallas rojas y perla redujeron en promedio en 25 y 21 % la radiación PAR y en 29 y 25 % la radiación UV, respectivamente y vs. el control. En ‘Gala’ la malla roja incrementó significativamente (P < 0.05) el contenido de antocianinas y capacidad antioxidante FRAP en frutos para la categoría de daño por sol SB-3 y SB-4. Contrariamente, en ‘Fuji’ la malla perla redujo significativamente (P < 0.05) la cantidad de polifenoles, antocianinas y capacidad antioxidante FRAP en frutos de la categoría de daño por sol SB-4. Los resultados de esta investigación indican que la protección de daño por sol en manzanas a través de mallas estaría relacionada a la capacidad de esta técnica de reducir el proceso de foto-inhibición e ...
Determinación del periodo crítico de interferencia de malezas en quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) y evaluación de dos herbicidas, sobre el contenido de polifenoles totales.
(Universidad de Concepción, 2019) Merino Toro, Jorge Luis; Fischer Ganzoni, Susana Ursina
La escasa información sobre el periodo crítico de interferencia de malezas en quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), la inexistencia de herbicidas postemergencia para el cultivo de quinoa, y el desconocimiento del comportamiento del contenido de polifenoles totales en el grano de quinoa y la fluorescencia de clorofila como indicadores de estrés, han llevado a plantear ésta investigación. El objetivo fue determinar el periodo crítico de interferencia de malezas y evaluar dos herbicidas, sobre indicadores de estrés en el cultivo de quinoa. Para cumplir con este objetivo se establecieron dos experimentos durante dos temporadas consecutivas en los predios de la Estación Experimental ―El Nogal‖ de la Universidad de Concepción, campus Chillán. Para los dos experimentos se utilizó un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. En el experimento para determinar el periodo crítico de interferencia de malezas, hubo dieciséis tratamientos que incluyeron ocho tratamientos con periodos crecientes de malezas y ocho tratamientos con periodos crecientes sin malezas, donde se evaluó población y biomasa de malezas; y en el cultivo de quinoa parámetros productivos, componentes del rendimiento y polifenoles totales. El número de granos por planta afectó al rendimiento debido a la competencia de malezas (P < 0,05), disminuyendo desde 4312 hasta 162 granos planta -1 en periodos crecientes con malezas, y aumentando desde 181 hasta 5110 granos planta -1 en periodos crecientes sin malezas. El contenido de polifenoles totales se afectó debido al estrés provocado por competencia de malezas (P < 0,05), aumentando desde 2,2 hasta 3,6 mg GAE g-1 en periodos crecientes con malezas, y disminuyendo desde 3,6 hasta 1,9 mg GAE g-1 en periodos crecientes sin malezas, mientras que la población se mantuvo constante (P > 0,05). El PCI se determinó entre los estados fenológicos de dos hojas verdaderas a floración, por lo tanto el cultivo de quinoa debe permanecer sin malezas entre estos dos estados fenológicos para descartar pérdidas superiores al 5 % en la producción. Por otra parte, para evaluar el efecto de dos herbicidas postemergentes sobre la producción y sobre los indicadores de estrés: contenido de polifenoles totales y fluorescencia de clorofila en quinoa, se implementó un experimento con siete tratamientos, que consistieron en la aplicación de dos herbicidas fomesafen y bentazon, a una dosis comercial pero en una, dos o tres aplicaciones secuenciales, más un control al cual no se aplicó herbicida. Todos los tratamientos se desmalezaron en tres oportunidades. Aquí se evaluó parámetros productivos, componentes del rendimiento e indicadores de estrés. El rendimiento fue afectado (P < 0,05) en algunos tratamientos, por la aplicación de herbicidas, variando desde 1851,2 hasta 1235 kg ha-1 en el testigo sin herbicida y en el tratamiento con bentazon aplicado una sola vez, respectivamente. El número de granos por planta afectó al rendimiento (P < 0,05), disminuyendo desde 3984,6 hasta 2040,9 granos planta-1 en el testigo sin herbicida y en el tratamiento con bentazon aplicado una sola vez, respectivamente. El contenido de polifenoles totales y el porcentaje de germinación en los granos de quinoa no fueron afectados por el estrés provocado por la aplicación de herbicidas (P > 0,05). El herbicida fomesafen no afectó al máximo rendimiento cuántico mientras que el herbicida bentazon sí lo afectó en cada momento de aplicación. Tres aplicaciones secuenciales de bentazon y fomesafen fueron suficientes para tener un rendimiento estadísticamente igual (P > 0,05) al testigo sin herbicida. Palabras clave: Chenopodium quinoa, competencia de malezas, control químico de malezas, indicadores de estrés, fluorescencia de clorofila, metabolitos secundarios.
Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) y su aporte en la nutrición mineral de tomate (Lycopersicon sculentum L.).
(Universidad de Concepción, 2019) Reyes Castillo, Altagracia; Gerding González, Macarena
El nitrógeno (N), el fósforo (P) y el potasio (K) son macronutrientes esenciales para el crecimiento y productividad de las plantas. Sin embargo, no siempre están disponibles para las plantas en el suelo. Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) son bacterias del suelo que pueden colonizar la rizósfera y mejorar la disponibilidad de estos nutrientes a través de los mecanismos de fijación biológica de nitrógeno y solubilización de P y K. El objetivo de esta investigación fue seleccionar rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal nativas, que fijen N2 y solubilicen P y K de minerales del suelo, para su uso como biofertilizantes en el cultivo de tomate. La investigación se desarrolló en tres etapas. En la primera etapa, se estudiaron 72 rizobacterias de la Colección de Microorganismos de la Facultad de Agronomía. Se evaluó y cuantificó la capacidad de las rizobacterias para fijar N2 y solubilizar P y K in vitro, en los medios de cultivo Burk's libre de N, Pikovskaya y Aleksandrov, respectivamente. Se clasificaron 15 rizobacterias por su capacidad de crecimiento en el medio libre de N y por formar halos de solubilización de P y de K. De estas 15 rizobacterias se seleccionaron 4 por su capacidad de fijar N2 (0.6 a 1.7 mg L-1 NH4 +), 3 por solubilizar P (144.4 a 308.6 mg L-1 P-PO4) y 5 por solubilizar K (25.0 a 37.0 mg L-1 K) (correlación cofenética > 0.8). Estas rizobacterias fueron aisladas de los cultivos de tomate, lenteja, ají, haba y lechuga, cultivados en suelos Andisoles y Alfisoles. En base en la secuenciación del gen 16SrRNA, estas rizobacterias se identificaron como Pseudomonas gessardi, P. koreensis, P. brassicacearum, P. marginalis, Acinetobacter calcoaceticus y Rahnella aquatica. En la segunda etapa, se evaluó la capacidad endofítica y el efecto de la inoculación de las rizobacterias seleccionadas in vitro en la disponibilidad de NPK y la promoción del crecimiento en plántulas de tomate ‘Cal Ace’ cultivadas en suelo con baja fertilidad: 7.0 mg kg-1 N disponible, 19.20 mg kg-1 P disponible, 40.90 mg kg-1 K disponible. Se realizaron tres experimentos, uno para cada tipo de bacteria seleccionada. Las bacterias solubilizadoras de fósforo no mostraron un efecto positivo en el crecimiento de las plantas o un aumento en el suelo disponible P. La bacteria fijadora de N2, Tmt-16 aumentó el crecimiento de las raíces en 23.57 %, generó el mayor contenido de N en el tejido vegetal, 2.60 % y en el suelo produjo la mayor cantidad de amonio,1.95 mg kg-1 y N disponible, 2.95 mg kg-1. Las bacterias xiii solubilizadoras de K; Ls-C21, Ltj-62 y LsC-58 generaron de 17.0 a 19.0 mg kg-1 de K disponible y de 0.04 a 0.05 mg kg-1 de K intercambiable (p ≤ 0.05). Con base en la huella genética, ninguna de las rizobacterias tuvo la capacidad de establecerse como endófita. En la tercera etapa, se estudió el efecto de la interacción entre las rizobacterias seleccionadas in vitro y distintos niveles de fertilización en la biodisponibilidad de NPK y la promoción de crecimiento de plantas de tomate. Se realizaron tres experimentos: (1) Disponibilidad de N2, se evaluaron; 3 rizobacterias + 1 Control, en 3 niveles de fertilización-N; 0, 50 y 100 % (%N); (2) Solubilización de P, se estudiaron 3 rizobacterias + 1 Control, en 2 niveles de fertilización-P, 50 y 100% (%P), y (3) Solubilización de K, se estudiaron 5 rizobacterias + 1 Control, en 3 niveles de fertilización-K; 0, 50 y 100 % (%K). En el experimento de disponibilidad de N, la aplicación de Tmt-16+100%N incrementó 51.6 y 43.8 % la concentración de NO3 - y N disponible en el suelo, las aplicaciones de Hb-142+50%N y Tmt-16+0%N incrementaron el contenido de N en el tejido vegetal en un 19.8 y 71.2 %, y en la promoción de crecimiento, Hb-142+50%N y Tmt1-107+50%N, generaron un 29.2 y 24.6 % más de materia seca. En el experimento de solubilización de P, los tratamientos no mostraron un efecto positivo en la biodisponibilidad de P ni en la promoción de crecimiento. En el experimento de solubilización de K, los tratamientos; Ltj-62+100%K, LsC-54+50%K y LsC-21+0%K incrementaron de 14 a 60 % los valores de K intercambiable y disponible en el suelo. En la planta, los tratamientos no indujeron mayor contenido de K en el tejido vegetal y no promovieron el crecimiento. Los diversos efectos de la interacción entre las bacterias fijadoras de N2, solubilizadoras de P y solubilizadoras de K con los distintos niveles de fertilización, brindan una amplia posibilidad del uso de estas rizobacterias en suelos con distintos niveles de fertilidad. Permitiendo generar una alternativa sostenible para la producción del cultivo de tomate. Además, estas rizobacterias fueron compatibles entre sí por lo que en un futuro pueden evaluarse en consorcio y contribuir a aumentar la eficiencia en el uso de nutrientes y la productividad en diversos cultivos para una producción agrícola sostenible.
Plateado del manzano causado por Chondrostereum purpureum: factores microbianos asociados a la reversión de síntomas
(Universidad de Concepción, 2019) Grinbergs Salas, Daina Eveline; Moya Elizondo, Ernesto Antonio
El Plateado es una enfermedad de madera que no cuenta con control efectivo. En manzano se ha observado el fenómeno de reversión de síntomas foliares y se postula que está relacionado con la microbiota endófita y/o patógena. El objetivo fue establecer diferencias entre plantas reversadas, sanas y enfermas, en su condición fisiológica y comunidades microbianas endófitas y patógenas, de manera de determinar si la reversión tiene relación con la microbiota endófita y/o con la virulencia de C. purpureum. Se midieron parámetros fisiológicos y expresión de genes de defensa en plantas de distinta condición. Se comparó la riqueza y similitud de la microbiota endófita a través de DGGE. Los endófitos fueron aislados, identificados y confrontados con dos cepas virulentas de C. purpureum en cultivos duales. Los aislamientos del patógeno fueron caracterizados a través de su morfología marcadores moleculares, crecimiento a distintas temperaturas, virulencia en ramillas de manzano y producción de EndoPG. Las comunidades microbianas de plantas sanas y reversadas fueron iguales y más ricas que las enfermas, diversidad que también se reflejó en los microorganismos aislados. Los aislamientos bacterianos fueron en su mayoría Firmicutes y Actinobacteria, y los de mayor actividad antagonista fueron Bacillus, Paenibacillus y Streptomyces. Los hongos aislados fueron en su mayoría Ascomycetes, con Aureobasidium, Clonostachys y Trichoderma presentando el mayor antagonismo. Las bacterias y hongos con mayor actividad antagonista provenían de plantas sanas y reversadas. Respecto a C. purpurem, los aislamientos se reunieron en 11 grupos genéticos y los provenientes de plantas reversadas crecieron más lento, fueron menos virulentos en ramillas de manzano y expresaron el gen endoPG en menor medida. Los resultados indicaron diferencias entre plantas sanas, reversadas y enfermas, con mayor similitud entre plantas sanas y reversadas. Además, sugiere que la microbiota endófita y patógena tiene relación con la reversión, y sugiere conducir futuros estudios que permitan determinar los microorganismos involucrados en la reversión de síntomas, para ser utilizados como agentes de control biológico de C. purureum.
Beauveria bassiana endófita: Agente de promoción de crecimiento vegetal y de biocontrol en tomate.
(Universidad de Concepción, 2020) Barra Bucarei, Lorena María; Gerding González, Macarena
Solanum lycopersicum L. tiene gran importancia a nivel mundial por sus características alimentarias y sus contendidos de antioxidantes. Su cultivo se realiza en distintas zonas geográficas, al aire libre o bajo invernadero y su producción puede ser destinada a consumo fresco o procesado. Durante su crecimiento es afectado por factores bióticos y abióticos que repercuten negativamente en la producción y calidad de los frutos, por lo que es necesario tomar medidas de control adecuadas para evitar pérdidas económicas relevantes. Para enfrentar estos problemas, tradicionalmente se han utilizado agroquímicos; sin embargo, su uso indiscriminado ha traído consecuencias negativas en el medio ambiente y en la salud de las personas. El uso de microorganismos endófitos se presenta como una alternativa eficiente y sustentable para su cultivo, además de ofrecer una serie de beneficios adicionales más allá de su función objetivo. El objetivo de esta investigación fue determinar la capacidad de colonización endofítica de cepas nativas de Beauveria bassiana en tomate, su actividad como agente promotor de crecimiento y de biocontrol. En la primera etapa, se utilizaron 50 cepas nativas de B. bassiana pertenecientes a la Colección Chilena de Recursos Genéticos Microbianos de INIA y se seleccionaron diez que colonizaron tomate en ensayos exploratorios. Estas cepas fueron evaluadas posteriormente en su capacidad de colonización endofítica de tomate y ají. Se realizaron inoculaciones del hongo mediante drench a las raíces, y luego se hizo su reaislamiento desde las distintas estructuras de la plantas (raíces, tallos y hojas). Además, se evaluó la actividad antagónica de ocho cepas frente al patógeno Botrytis cinerea in vitro, mediante enfrentamiento en placas; e in vivo, en macetas con aplicaciones del endófito a las raíces y del patógeno a las hojas. Las diez cepas evaluadas colonizaron de forma sistémica los distintos tejidos en tomate y ocho en ají, siendo la cepa RGM-557 la que alcanzó los mayores porcentajes de colonización en tomate y la RGM-547 en ají, con un 50 y un 35% respectivamente. A nivel in vitro todas las cepas mostraron algún porcentaje de inhibición del crecimiento radial del patógeno, la cepa RGM-644 alcanzó el mayor porcentaje de inhibición (39%), sin diferencias estadísticas con RGM-547, RGM-570, y RGM-632. En los ensayos en maceta, todas las plantas tratadas con las cepas endófitas alcanzaron porcentajes de superficie foliar afectada por el patógeno significativamente inferior en comparación con el testigo tratado solo con B. cinerea (P≤0,05). En la segunda etapa se evaluó el efecto de cinco cepas endófitas de B. bassiana en la reproducción de Trialeurodes vaporariorum y su efecto en la promoción de crecimiento de tomate. En la evaluación con mosquita blanca, el endófito se inoculó al sustrato y posteriormente las plantas se expusieron a poblaciones de adultos del insecto. Para la actividad promotora de crecimiento, se determinó el efecto de las cepas endófitas en la solubilización de fosfatos, producción de sideróforos de hierro, compuestos indólicos, altura de la planta y biomasa vegetal. Beauveria bassiana redujo el número de huevos por cm2 de foliolo en comparación al control (agua destilada), comportándose de forma similar al compuesto químico (Insegar). Las plantas tratadas con las cepas RGM-557, RGM644 y RGM-731 presentaron un número inferior de ninfas que el control y el tratamiento químico (P≤0,05). Por otro lado, la mayoría de las cepas alcanzaron algun grado de solubilización de fosfato, a excepción de la RGM-547; y de producción de sideróforos de hierro, a excepción de la RGM-570, mientras que ninguna cepa demostró capacidad de producir compuestos indólicos. Finalmente las plantas inoculadas con las cepas endófitas RGM-557 y RGM-731 alcanzaron las mayores alturas de planta y la RGM-731 obtuvo la mayor biomasa vegetal. En este estudio se entrega evidencia del potencial que presentan los microorganismos endófitos, en particular los hongos entomopatógenos, para mitigar el estrés causado por factores bióticos. Sin embargo, es necesario aumentar el número de estudios orientados a entender los mecanismos de protección involucrados en la relación planta-endófito.
Análisis agronómico y ambiental del uso de biocarbón como enmendante de suelo.
(Universidad de Concepción, 2021) Ginebra Aguilar, Milagros; Muñoz Vargas, María Cristina
Los enmendantes de suelo tienen como objetivo la modificación de propiedades físicas, químicas y/o biológicas del suelo para mejorar su funcionalidad, ya sea para la producción de alimentos o con motivaciones medio-ambientales. En la actualidad, frente al crecimiento exponencial de la población y, por tanto, la demanda de alimentos, la intensificación sostenible del sector agropecuario se ha convertido en una necesidad de primer orden. Un reto adicional es el recrudecimiento del cambio climático, el cual requiere del uso de enmendantes que sean ambientalmente amigables. En este sentido, la pirólisis de estiércol para producir biocarbón y aplicarlo como enmendante de suelo aparece como alternativa para el uso de residuos, promoviendo la economía circular. El objetivo de este trabajo fue evaluar el impacto ambiental y agronómico de la aplicación de biocarbón proveniente de estiércol como enmendante de suelos de origen volcánico. La investigación se llevó a cabo en la Universidad de Concepción, y consistió en tres ensayos. El Ensayo 1 se realizó a escala de laboratorio, mientras que los Ensayos 3 y 4 se realizaron bajo condiciones de campo. El Ensayo 1 evaluó el efecto del biocarbón producido a partir de diferentes residuos agrícolas (estiércol de pollo, cerdo y vaca) sobre emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y propiedades químicas y biológicas del suelo en diferentes suelos de pradera (suelos volcánicos y no volcánicos). El Ensayo 2 evaluó los efectos de biocarbones producidos desde residuos ganaderos y madereros sobre la productividad del Sorghum sudangrass (S. bicolor × S. bicolor var. Sudanese), la calidad del suelo y las emisiones de CO2 y N2O. Finalmente, el Ensayo 3 comparó el potencial de calentamiento global inducido por la adición de estiércoles animales pirolizados y sin pirolizar. En los Ensayos 2 y 3 se usaron dosis de 1% biocarbón: suelo, equivalentes a 11 t ha-1. Todoslos biocarbonesfueron producidos porpirólisis lenta (500 a 550 ◦C). En condiciones de laboratorio los biocarbones de estiércol aumentaron el pH (0,9 ± 0,5, en promedio) y disminuyeron la actividad de la β-glucosidasa en suelos de origen volcánico y no volcánico. Las emisiones de GEI variaron dependiendo de la materia prima del biocarbón. Sin embargo, el biocarbón de ganado lechero indujo flujos más bajos de CO2 y CH4 que el resto de los enmendantes, probablemente debido a la disminución de la actividad de la βglucosidasa. En condiciones de laboratorio y campo, el carbono total (CT) del suelo aumentó significativamente (p ≤ 0.05) con la adición de biocarbón de cerdo y ganado lechero, mientras el biocarbón de guano de ave no tuvo ningún efecto respecto al suelo control. En condiciones de campo, los biocarbones de estiércol modificaron propiedades claves para suelos volcánicos, aumentando el pH entre 0,19 y 0,73 unidades, así como el P y K disponibles. La intensidad de estos efectos varió en función de la materia prima del biocarbón. Sin embargo, todos los biocarbones de estiércol aumentaron significativamente (p ≤ 0.05) el rendimiento del forraje entre 6,9 y 10,8 t ha-1 respecto al suelo sin enmendar. Aunque el biocarbón leñoso resultó más efectivo para incrementar el C no oxidable del suelo, los tres biocarbones de estiércol aumentaron el C oxidable (entre 6,4% y 27%), posiblemente asociado al aumento de los rendimientos. El Ensayo 3 mostró que las emisiones de CO2 en campo fueron 8,35% y 63% del C añadido con estiércoles pirolizados y sin pirolizar, respectivamente, indicando que la pirólisis aumenta la estabilidad del C del estiércol. El factor de emisión de N en forma de N2O de los estiércoles fue de 0,27%, Sin embargo, los biocarbones produjeron emisiones negativas respecto al suelo sin enmendar. El aumento del C del suelo y la mitigación de emisiones de N2O produjo potenciales de calentamiento global negativos, representando entre 3,95 y 4,96 toneladas de CO2 equivalentes evitadas por hectárea, debido a la adición de biocarbón de estiércolal suelo. Se concluye que el uso de biocarbón de estiércol como enmendante de suelos volcánicos tiene potencial para mejorar el rendimiento agronómico de cultivos forrajeros, a la vez que favorece el almacenaje de C en el suelo y evita emisiones de GEI. Por lo tanto, su producción y aplicación es una práctica agronómica y ambientalmente factible y eficiente para el reciclado de nutrientes contenidos en los estiércoles de granja.
Mapeo digital de las reservas de carbono orgánico del suelo y sobre el suelo a partir de la unidad de muestreo hasta una escala nacional.
(Universidad de Concepción, 2021) Duarte Castañeda, Efraín Alberto; Zagal Venegas, Erick
La construcción de un sistema robusto y transparente para la medición y monitoreo del carbono almacenado en los cinco reservorios considerados por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) requiere de la combinación de información proveniente principalmente de dos fuentes: 1) mediciones en terreno, 2) información biofísica derivada de productos satelitales. En la actualidad, la cuantificación de la biomasa de los recursos vegetacionales y el carbono orgánico del suelo (COS) tienen una gran importancia de tipo ecológico y económico, ya que tanto los árboles como el suelo contribuyen significativamente al balance del carbono del planeta Tierra. Basados en el contexto anterior, en el presente proyecto de investigación se implementaron métodos capaces de medir, monitorear y reportar mediante un mapeo digital del COS y la degradación de los bosques tropicales aplicando enfoques analíticos que integran información biofísica derivada de sensores remotos y datos provenientes de mediciones en terreno, los cuales al ser integrados mediante técnicas de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) son capaces de generar modelos espacialmente explícitos del COS y de la degradación del carbono contenido en los bosques. El enfoque permite a los países implementar metodologías para reportar información transparente y consistente sobre las emisiones y absorciones de carbono en tierras forestales; adicionalmente, estos métodos apoyan a los países en sus reportes nacionales ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) y facilita su participación en procesos e iniciativas para la mitigación del cambio climático a través de un mecanismo financiero para la reducción de emisiones causadas por la deforestación y la degradación de los bosques (REDD+).
Estudio y evaluación de ingredientes desarrollados a partir de subproductos de uva con alto contenido de compuestos fenólicos y sus nuevos usos en la agricultura
(Universidad de Concepción, 2022) Pascual Aburto, Guillermo Alfonso; López Belchí, María Dolores
En los últimos años ha aumentado la preocupación y la búsqueda de soluciones para el tratamiento de los materiales de desecho generados por la industria del vino. Estos residuos generados en la producción de vino se caracterizan por la alta concentración de antioxidantes naturales, donde, algunos de ellos ya se están reutilizando en las industria alimentaria y cosmética. En el ámbito agrícola, los subproductos del vino se están utilizando principalmente como acondicionadores del suelo, como adsorbentes para metales pesados y como fertilizantes. El presente trabajo estudió y evaluó el potencial bioactivo de los residuos de orujos de uva, var. Tintorera, obtenidos como subproductos del proceso de vinificación, así como la formulación, encapsulación y estabilidad de un suplemento dietético para polinizadores. El estudio se focalizó en el potencial antiviral de este ingrediente, específicamente sobre virus de abejas. Para ello, el Capítulo II entrega una revisión bibliográfica de los trabajos actuales para las distintas aplicaciones de los orujos y su actividad antiviral, donde se documenta información actualizada de los conocimientos sobre la composición nutricional y fitoquímica de los residuos vitivinícolas, convirtiéndolos en una alternativa viable para un manejo sustentable y reducir el impacto medioambiental de la producción de vino en todo el mundo. Una vez conocida las características de los distintos subproductos de la vinificación, en el Capítulo III se presenta un estudio sobre la formulación del suplemento dietético para polinizadores con alto valor bioactivo, empleando la técnica de Spray Drying (una de las técnicas de encapsulación más utilizadas en la industria alimentaria), la caracterización del suplemento obtenido y posteriormente el establecimiento de un ensayo in vivo. El objetivo principal de este ensayo fue evaluar la capacidad antiviral del suplemento en particular, su efecto contra el virus de las alas deformes (DWV) en abejas melíferas (Apis mellifera) a través de la respuesta del sistema inmune de las abejas. Para ello, se aplicaron diferentes dosis del suplemento previamente formulado (0,5; 1; 2,5; 5%) de extracto de orujo de uva (Vitis vinifera L.) en la dieta de abejas. La detección del efecto antiviral se realizó mediante el método de cuantificación de PCR en tiempo real (qPCR). Entre los principales resultados obtenidos se pudo destacar que el suplemento dietético, después del tratamiento térmico, mantuvo un alto contenido de antocianos totales (1102,45 mg 100 g-1) y logró disminuir la carga de DWV en las abejas melíferas a través del tiempo, concluyendo que el contenido bioactivos presentes en el suplemento desarrollado en este estudio tiene un efecto positivo en el sistema inmunitario de las abejas frente a la presencia del DWV.
Control de Phlyctema vagabunda con levaduras antagonistas.
(Universidad de Concepción, 2022) Sepúlveda Brito, Ximena Patricia; Vargas Concha, Marisol
La pudrición ojo de buey, producida por Phlyctema vagabunda, es una importante enfermedad de postcosecha en las manzanas. Las medidas actuales para controlar la infección incluyen fungicidas sintéticos. Sin embargo, la creciente preocupación pública por los residuos de fungicidas en los alimentos ha generado interés en el desarrollo de métodos alternativos de control no químicos; siendo el control biológico una de las alternativas más prometedoras. En esta investigación, se aislaron y evaluaron levaduras endófitas nativas para el biocontrol de P. vagabunda en manzanas. También se determinaron los mecanismos de acción implicados. Dos aislados, Vishniacozyma victoriae EPL4.5 y EPL29.5, mostraron actividad de biocontrol contra P. vagabunda a 20°C en manzanas; la incidencia de ojo de buey se redujo en un 39% y 61%, respectivamente, y la severidad de la enfermedad disminuyó en un 67% y 70%, espectivamente, cuando las manzanas fueron inoculadas con estas levaduras 24 h antes de aplicar el patógeno. Los principales mecanismos de acción que podrían estar implicados en la actividad de biocontrol observada fueron la capacidad de formar biopelículas, la producción de compuestos orgánicos volátiles y la inducción de resistencia en la fruta.

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