Facultad de Ingeniería Agrícola

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Análisis de la calidad microbiológica del agua y el suelo del tranque situado en el Campus Chillán de la Universidad de Concepción, región de Ñuble, Chile
(Universidad de Concepción, 2025) Oyarce Arca, Patricia Andrea; Aqueveque Muñoz, Pedro Miguel
La presente tesis analizó la calidad microbiológica del agua y suelo del tranque “Embalse 3”, enfocándose en la presencia de microorganismos contaminantes y el comportamiento de hongos en ambos medios. Para evaluar la calidad del agua, se complementaron parámetros microbiológicos con parámetros fisicoquímicos como el pH, la temperatura, conductividad eléctrica, solidos totales disuelos (TDS) y turbidez. Se analizaron muestras de agua y suelo. Mediante la técnica del Número Más Probable (NMP), se detectaron Coliformes Totales, Coliformes Fecales, Escherichia coli y Salmonella en agua. En suelo, con la técnica de Recuento en Placa, se analizaron Coliformes Totales, Coliformes Fecales, Escherichia coli, Salmonella y Enterobacterias. El análisis microbiológico confirmó la presencia de Coliformes Totales, Coliformes Fecales y E. coli en agua, y Coliformes Totales en suelo. Se registraron hongos en agua mediante la técnica de Iqbal y Webster (1973) y en suelo por diluciones seriadas. Se observó persistencia de Penicillium y Trichoderma en suelo, y presencia de Cladosporium en ambos medios. El muestreo se realizó de agosto a diciembre de 2024. Los resultados indicaron que el tranque cumple con la normativa ambiental chilena, aunque la presencia de Coliformes Fecales en agua sugiere la necesidad de un monitoreo continuo.
Calibración de los coeficientes de corrección del modelo de Hargreavez-Samani para la región de Ñuble, Chile
(Universidad de Concepción, 2025) Pacheco Oyanadel, Juan Pablo; Souto Escalona, Camilo
El método de Hargreaves-Samani (H-S) fue aplicado para calcular la evapotranspiración de referencia (ETr) en ocho distritos agroclimáticos de la región de Ñuble, Chile. El estudio se centró en calibrar los coeficientes de corrección del modelo de H-S (α y β), con el propósito de adaptar su uso a las características específicas de la región. La calibración se realizó en función de la ETr obtenida desde el modelo de Penman-Monteith (P-M) para un cultivo de pasto corto. Para ello, se utilizaron datos diarios de temperatura, humedad relativa, radiación solar y velocidad de viento de las estaciones de Santa Rosa, Ninhue, Portezuelo, Yungay, Sauzal, Chanco, Bulnes y Monte Blanco - Tucapel, cubriendo un intervalo de tiempo de 14 años (2009-2023). Los resultados mostraron que los coeficientes α y β variaron entre 0,1428 y 0.00537 en zonas cordilleranas, mientras que en el valle central oscilaron entre 0,1235 y 0.00667, respectivamente. Con la corrección de α y β se encontraron R2 y RMSE promedios de 0,81 y 1,30 mm dia-1, mientras que para zonas más cercanas a la costa, como Chanco, los valores de R2 aumentaron en un 1,81% y el RMSE disminuyó un 50% en comparación con los valores promedios. Finalmente este enfoque permite determinar la ETr en áreas donde el acceso a datos meteorológicos detallados es limitado con una correlación promedio mayor al 80%. Se espera que futuros desarrollos se enfoquen en incorporar estimaciones de ETr en una aplicación móvil para pronosticar la demanda de agua de cultivos y frutales a 1, 3 y 5 días, lo que permitirá programar el manejo de riego futuro en la región de Ñuble.
Diagnóstico del pronóstico de caudales de deshielos para la temporada de riego en Chile
(Universidad de Concepción, 2025) Fonseca Sandoval, Rodrigo Antonio; Krogh Navarro, Sebastián
El pronóstico de caudales de deshielo es una herramienta fundamental para planificar la gestión de los recursos hídricos en la temporada de primavera-verano, principalmente en zonas con una fuerte componente agrícola. La Dirección General de Aguas (DGA) está encargada de realizar el pronóstico para la zona Centro y Centro-Sur de Chile. Este estudio busca diagnosticar de manera cuantitativa el error del pronóstico de caudales de deshielo de la DGA, comparando los pronósticos históricos con los caudales observados, obteniendo así, valores estacionales y mensuales de error absoluto y error relativo de dicho pronóstico, para cada cuenca analizada. Se obtuvo que el error medio anual es en su mayoría superior al 20% declarado como umbral por la DGA, demostrando que es necesaria una mejora metodológica para poder disminuir el error del pronóstico por debajo el umbral del 20% en promedio. Se analizó bajo qué condiciones meteorológicas el pronóstico presentan mayor o menor error, sin embargo no se logró encontrar un resultado concluyente, lo cual apunta a lo complejo del problema en cuestión. Se destaca la importancia de encontrar estrategias que permitan mejorar el pronóstico de deshielo estacional, en donde se hace imperativa, la incorporación de metodologías que incluyan de manera explícita, los procesos de acumulación y derretimiento de nieve, y cómo estos varían espacial y temporalmente dentro de cada cuenca. Esto requiere de una mejora continua de nuestra capacidad de monitoreo nival en la Cordillera de Los Andes.
Estudio de extracciones de aromas, desde residuos agroindustriales de arándano utilizando líquidos iónicos como fase extractante
(Universidad de Concepción, 2024) Bosa Bustos, Felipe Andrés; Merlet Venturelli, Gastón Ignacio
En el presente estudio se evaluó la eficiencia de los líquidos iónicos (LIs), [BMIM][Tf2N], [P6,6,6,14][Tf2N] y [P6,6,6,14][DCA], en la extracción de compuestos aromáticos como linalool, hexanal, n-hexanol, alcohol bencílico, cis-3-hexen1-ol y etanol, los cuales tienen un alto valor comercial por sus aplicaciones en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética. La recuperación de estos compuestos desde residuos del arándano plantea desafíos que requieren enfoques sostenibles. Para ello, se realizaron experimentos de extracción líquido-líquido utilizando soluciones acuosas de los compuestos aromáticos en contacto con solventes. La eficiencia de la extracción se determinó mediante cromatografía de gases, con la cual se cuantificaron concentraciones de los compuestos en la fase acuosa. Las soluciones acuosas se prepararon con concentraciones conocidas de los compuestos (250-1.000 ppm), y se analizaron para validar el método analítico, obteniendo valores de R² que confirmaron la confiabilidad de la técnica utilizada. Los resultados indican que la extracción de compuestos aromáticos es más eficiente cuando se utilizan líquidos iónicos en comparación con solventes orgánicos convencionales, como cloroformo, n-hexano, éter dietílico y diclorometano. Además, se calcularon los coeficientes de distribución (D) de los compuestos aromáticos para evaluar la eficiencia y selectividad de los solventes en extracciones líquido-líquido. Los líquidos iónicos mostraron valores de coeficientes de distribución y selectividad más altos, lo que se atribuye a su alta capacidad para interactuar con los compuestos aromáticos y facilitar su transferencia hacia la fase extractante. Este comportamiento resalta el potencial de los líquidos iónicos como una alternativa sostenible para la revalorización de residuos agroindustriales, abriendo nuevas oportunidades para desarrollar procesos más eficientes y sostenibles en la extracción de compuestos bioactivos de interés comercial.
Evaluación del modelo hidrológico Cemeneige-GR6J para la cuenca del Río Aysén
(Universidad de Concepción, 2025) Rogel Oyarzún, Alexis Nicolás; Krogh Navarro, Sebastián
La cuenca del río Aysén, ubicada en una zona montañosa del sur de Chile, presenta un régimen pluvio-nival influenciado por procesos de acumulación y derretimiento de nieve. Su difícil acceso, topografía abrupta y limitada cobertura de estaciones dificultan el monitoreo directo y hacen de esta cuenca un sistema desafiante para modelar. Este estudio evalúa el modelo conceptual CemaNeige-GR6J como herramienta simplificada para representar su respuesta hidrológica. Se utilizaron datos grillados de temperatura, precipitación y evapotranspiración potencial del producto CR2MET (1979–2020), junto con caudales observados de la DGA (1996–2020). La caracterización de la cuenca consideró la curva hipsométrica para aplicar la rutina nival. La calibración se realizó bajo tres escenarios temporales mediante el algoritmo de Michel, utilizando el coeficiente de eficiencia de Nash–Sutcliffe (NSE) como función objetivo. El modelo mostró mejor desempeño en años fríos y húmedos, con valores de NSE y KGE superiores a 0,75 y un RMSE promedio de 1,15 mm/día. Se identificó una subestimación sistemática de eventos extremos. El análisis de sensibilidad destacó a X2 (escorrentía directa) y X4 (tiempo de retardo) como los parámetros más influyentes. Pese a su estructura conceptual simple y al uso de datos no calibrados localmente, CemaNeige-GR6J demostró ser una herramienta confiable para representar la dinámica hidrológica de una cuenca compleja. Su desempeño depende del tipo de año y de una calibración adecuada. Se concluye que su aplicación en contextos con datos limitados aporta valor a la gestión hídrica en zonas de montaña sujetas a alta variabilidad climática.
Optimización de huertos frutales y proyecciones climáticas en cultivos anuales: Un enfoque estratégico para la agricultura del Valle Central de Chile
(Universidad de Concepción, 2025) Quezada Henríquez, Luciano Alexis; Holzapfel Hoces, Eduardo
La sostenibilidad de los sistemas agrícolas enfrenta presiones crecientes derivadas del aumento en la demanda alimentaria, la escasez de recursos hídricos y los impactos acelerados del cambio climático. Estos desafíos se manifiestan con especial intensidad en el Valle Central de Chile, donde la agricultura bajo riego constituye una actividad clave. En este contexto, la planificación agrícola predial requiere herramientas que integren de forma sistemática variables técnicas, económicas y climáticas, permitiendo decisiones estratégicas y adaptativas en escenarios de alta incertidumbre. Esta tesis propone el uso de modelos de optimización y simulación como instrumentos para fortalecer la planificación agrícola, aplicados en huertos frutales y cultivos anuales bajo distintas condiciones de manejo y horizontes temporales. Con el fin de optimizar la planificación frutícola en el largo plazo, se desarrolló un modelo de optimización no lineal para determinar el patrón óptimo en huertos frutales con un horizonte de planificación de 20 años. El modelo considera la distribución anual de agua disponible, la volatilidad de precios, la disponibilidad de mano de obra y otras restricciones operativas, con el objetivo de maximizar las utilidades netas prediales. Los resultados muestran que el modelo permite identificar combinaciones de especies más rentables y adaptadas a las restricciones del predio, concluyendo que la disponibilidad de agua y mano de obra son factores críticos en la planificación de largo plazo. Posteriormente, el modelo fue aplicado a una empresa agrícola, donde se evalúan tres patrones de establecimiento utilizados en distintos periodos, integrando datos reales sobre superficie plantada, especies cultivadas y escenarios operativos. Además, se analizó cómo distintos niveles de eficiencia en el uso del agua afectan la rentabilidad y sostenibilidad del sistema. El patrón optimizado propuesto aumentó las utilidades netas en un 32.7% respecto al patrón del año 2000. El análisis de sensibilidad mostró que variables como la disponibilidad hídrica y las condiciones de mercado pueden alterar significativamente la rentabilidad, lo que evidencia la necesidad de analizar los patrones de establecimiento bajo distintos escenarios. Estos resultados confirman el potencial del modelo como herramienta de apoyo a la toma de decisiones para mejorar la planificación predial en huertos frutales. Finalmente, se utilizó el modelo de simulación AquaCrop para evaluar los impactos proyectados del cambio climático (escenario RCP8.5) en, la demanda hídrica y el rendimiento de los cultivos de maíz, remolacha azucarera y trigo en la cuenca del río Itata para el periodo 2035–2065. Los resultados evidenciaron una marcada heterogeneidad espacial y temporal en los requerimientos netos de riego, siendo la remolacha el cultivo más demandante de agua. Las proyecciones indicaron incrementos en el rendimiento y en la productividad del agua de riego para trigo y remolacha, mientras que el maíz mostró una respuesta menos favorable, afectada por la reducción en la duración del ciclo fenológico y su menor sensibilidad fisiológica al incremento de CO2. El adelanto en la fecha de siembra permitió extender el ciclo de los cultivos, mejorar el rendimiento y reducir el requerimiento neto de riego, lo cual demuestra su eficacia como medida de adaptación agroclimática. En conjunto, la tesis entrega herramientas robustas que permiten apoyar decisiones productivas resilientes frente a escenarios de cambio climático y operativa creciente.

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