Tesis Doctorado
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Item Análisis agronómico y ambiental del uso de biocarbón como enmendante de suelo.(Universidad de Concepción, 2021) Ginebra Aguilar, Milagros; Muñoz Vargas, María CristinaLos 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.Item Respuestas Productivas y Fisiológicas del Cerezo (Prunus avium L.) Protegido Bajo Mallas(Universidad de Concepción, 2024) Salvadores Ugarte, Yessica Andrea; Bastías Ibarra, RichardEl cerezo (Prunus avium (L.) L.) es un frutal con alta demanda de sus frutos por parte de los consumidores. Producto de ello se ha registrado en los últimos años un aumento de la superficie con este cultivo a nivel global. Sin embargo, las condiciones meteorológicas inestables producto del cambio climático generan incertidumbre para los agricultores, que ha llevado al cultivo de este frutal en ambientes protegidos. Estos sistemas productivos se basan en el uso de materiales de cobertura tales como plástico y rafia principalmente para prevenir daños en la floración y frutos por eventos de lluvias, heladas y granizadas. Además, en la actualidad se están incorporando mallas para mitigar efectos dañinos de las olas de calor y escasez hídrica. Dependiendo de las características del material empleado, el uso de cubertura altera las condiciones micro-climáticas del huerto, aunque esta situación es sabida, existe escaso conocimiento sobre cómo estas condiciones alteran parámetros productivos y fisiológicos en el cerezo. La presente tesis doctoral tuvo como objetivo determinar y profundizar en aspectos productivos y fisiológicos que se ven alterados en huertos de cerezo protegidos bajo coberturas, con énfasis en el uso de mallas. En una primera etapa se realizó una revisión del estado del arte sobre los factores ambientales (luz, temperatura, humedad relativa y viento) involucrados en la producción de cerezos bajo diferentes tipos de cubiertas y su efecto en las respuestas fisiológicas del árbol (intercambio gaseoso de la hoja, relaciones hídricas, desarrollo floral, crecimiento y desarrollo del árbol, y caracteres de calidad de frutos). Como principales conclusiones de esta revisión se determinó que todas las cubiertas utilizadas en cerezo aumentan la proporción de radiación fotosintéticamente activa (PAR) del tipo difusa, disminuyendo el exceso de PAR directa con un resultado positivo en la actividad fotosintética. Sin embargo, esta menor PAR directa genera un desbalance en el crecimiento del árbol, a favor del desarrollo vegetativo en desmedro del reproductivo. En cerezos bajo cubierta también se observa un aumento e la temperatura que afectaría negativamente el potencial de cuajado de frutos y el rendimiento, pero con impacto positivo en el crecimiento de los frutos. Por otra parte, el uso de cubiertas estaría favoreciendo el estado hídrico del árbol, pero que alteraría el flujo de nutrientes específicos como calcio y a través de ello la firmeza de frutos. Se sugiere que es necesario ajustar las prácticas agronómicas de manejo en huertos de cerezo protegidos de acuerdo a las condiciones micro-climáticas y respuestas fisiológicas particulares que existen bajo las cubiertas. En una segunda etapa, se investigó el efecto de mallas foto-selectivas de color azul gris (AG) con dos densidades de trama y urdiembre: 4 hilos x 4 hilos por cm-1 lineal (AG4x4) y 5 hilos x 5 hilos por cm-1 lineal (AG5x5), en un huerto comercial de cerezo de los cultivares Kordia y Regina, establecidos en la localidad de Camarico, Región del Maule, y durante dos temporadas consecutivas. Se evaluó su efecto en las condiciones de luz, intercambio gaseoso de la hoja, desarrollo floral, producción y caracteres de calidad de frutos. Ambas mallas redujeron la densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) en un 24% y 30% para AG4x4 y AG5x5, respectivamente. La eficiencia de uso de la luz, determinada como la relación entre la asimilación neta de CO2 (An) y PPFD se incrementó por el uso de estas mallas en un 73% y 76% para los cultivares Kordia y Regina, respectivamente. En cuanto al desarrollo floral, la malla AG5x5 redujo el número de yemas y primordios florales por yema en 20%, pero con efecto positivo en el tamaño de los frutos, el que aumentó en un 4% y 12% para los cultivares Kordia y Regina respectivamente. Nuestros resultados indican que el uso de malla fotoselectiva AG en huerto de cerezo sería una herramienta útil para optimizar la asimilación neta de CO2 de la hoja y regular la carga frutal en este cultivo, en tanto su efecto sobre caracteres de calidad de frutos se encuentra fuertemente influenciado por el cultivar y las condiciones ambientales.