Facultad de Agronomía

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Actividad enzimática en un suelo de origen volcánico en presencia de lombrices y biocarbón.
(Universidad de Concepción, 2024) Fuente O´Ryan, Ignacio Sebastián de la; Muñoz Vargas, María Cristina
Los suelos, esenciales para el bienestar humano y ecosistémico, enfrentan amenazas como la compactación y pérdida de diversidad. Las lombrices de tierra desempeñan un papel clave en el equilibrio del suelo, influyendo en la biodiversidad y procesos biogeoquímicos. Este estudio analiza cómo la presencia de lombrices y biocarbón afecta la actividad enzimática del suelo. Utilizando un mesocosmo con cuatro tratamientos (suelo control, suelo con biocarbón, suelo con lombrices, y suelo con lombrices y biocarbón), se evaluaron diez enzimas importantes para la calidad ambiental y agronómica. Los resultados indicaron que la combinación de biocarbón y lombrices aumentó significativamente la actividad de las enzimas proteasa y glucosidasa, mejorando la descomposición de la materia orgánica y la disponibilidad de nutrientes. Se destaca que el biocarbón con sus propiedades beneficiosas como alta recalcitrancia y pH alcalino, puede complementar los efectos positivos de las lombrices, aunque las interacciones biológicas aún son poco comprendidas. En conclusión, este estudio demuestra que el uso combinado de lombrices y biocarbón podría ser una estrategia efectiva para mejorar la calidad del suelo.
Actividad fumigante y repelente de los aceites esenciales de tomillo, canela, y lavanda sobre Musca Domestica L. (Diptera: Muscidae)
(Universidad de Concepción, 2025) Badilla Soto, Catalina Eugenia; Silva Aguayo, Gonzalo
La mosca doméstica (Musca domestica L.; Diptera: Muscidae) se considera una plaga de gran relevancia sanitaria y económica por su capacidad de transmitir más de 130 agentes patógenos a humanos y animales. El uso intensivo de insecticidas sintéticos ha provocado resistencia y efectos tóxicos en organismos no objetivo, además de impactos ambientales adversos. Frente a ello, los aceites esenciales (AE) de origen vegetal se presentan como alternativas sostenibles con potencial insecticida y repelente. El presente estudio evaluó la actividad fumigante y repelente de los aceites esenciales de canela (Cinnamomum zeylanicum), tomillo (Thymus vulgaris) y lavanda (Lavandula officinalis) frente a adultos de M. domestica bajo condiciones controladas de laboratorio. Los ejemplares adultos se recolectaron en establos bovinos y se mantuvieron en cámaras bioclimáticas. Se probaron diferentes concentraciones para determinar su efecto sobre la mortalidad, el comportamiento y la oviposición. La composición química reveló como componentes mayoritarios cinamaldehído (76,1%) en C. zeylanicum, timol (37,9%) y p-Cimeno (21,09%) en T. vulgaris, y Linalol (31,06%) y antranilato de linalilo (21,9%) en L. officinalis. Los resultados mostraron una baja toxicidad fumigante (CL₅₀ ≤ 46,7 mL L⁻¹ aire para T. vulgaris), pero una marcada actividad repelente e inhibidora de la oviposición, especialmente en L. officinalis, que impidió completamente la postura de huevos. Los aceites evaluados generaron respuestas conductuales asociadas a neurotoxicidad, evidenciando un efecto disuasivo en los adultos expuestos. Estos hallazgos confirman el potencial de los aceites esenciales de canela, tomillo y lavanda como alternativas naturales y sostenibles frente a insecticidas químicos convencionales. Su incorporación en programas de manejo integrado de plagas (MIP) podría contribuir a disminuir la dependencia de productos sintéticos, reduciendo el impacto ambiental y promoviendo estrategias de control seguras y compatibles con la salud humana y animal.
Caracterización de bacterias promotoras de crecimiento vegetal (PGPR) para la inoculación de plantines de avellano chileno (Gevuina avellana mol.) micropropagados
(Universidad de Concepción, 2025) Zapata Gutiérrez, Constanza Aracely; Gerding González, Macarena
Bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) han demostrado su capacidad de promover crecimiento vegetal y desarrollo de raíces en plantas. El cultivo in vitro permite la producción masiva de plantas en un corto plazo, sin embargo, la aclimatación ex vitro es un proceso complejo en el que, usualmente, gran cantidad de plántulas no logran sobrevivir. El objetivo de esta investigación fue caracterizar la bacteria simbionte de leguminosas Mesorhizobium sp. AG-275 y evaluar el efecto de la inoculación con PGPR en plantines de avellano chileno micropropagados, previo enraizamiento in vitro. Se evaluó la habilidad de dos cepas bacterianas: AG-275 y AG-97 de producir ácido indolacético (AIA), ACC desaminasa, de fijar nitrógeno y de solubilizar fósforo. Los resultados in vitro mostraron que ambas cepas son capaces de fijar nitrógeno en vida libre y producir ácido indolacético, auxina que regula crecimiento. En plantas de avellano chileno se observó una mayor presencia de pelos radicales con la inoculación AG-275, sin embargo, esto no se tradujo en diferencias en crecimiento ni sobrevivencia de las plantas inoculadas con respecto a plantas control. La producción de compuestos indica que Mesorhizobium sp. AG-275, además de ser simbionte de leguminosas, podría promover crecimiento en plantas no leguminosas.
Caracterización fisiológica, productiva y de calidad en arroz negro (Oryza sativa spp. japonica) bajo condiciones hídricas contrastantes
(Universidad de Concepción, 2025) Brunet Loredo, Aloysha Gabrielle; Garriga Caraballo, Miguel
El arroz (Oryza sativa L.) es uno de los cultivos más importantes a nivel mundial y se considera un alimento básico para gran parte de la población. En Chile, su producción se concentra principalmente en las regiones del Maule y Ñuble, donde las condiciones ambientales resultan más favorables. No obstante, el cultivo enfrenta diversas limitaciones, como bajas temperaturas, disponibilidad limitada de agua y suelos de baja fertilidad, lo que limita las opciones de manejo y de rotación para la industria arrocera. El arroz se cultiva tradicionalmente en condiciones de inundación, lo que requiere un elevado volumen de agua para mantener la sostenibilidad y la productividad del cultivo. En los últimos años, los efectos del cambio climático se han intensificado, evidenciándose principalmente en la disminución de la frecuencia y la cantidad de las precipitaciones, lo que ha provocado una creciente escasez hídrica que afecta directamente la producción arrocera. Frente a este escenario, resulta fundamental desarrollar nuevos cultivares capaces de tolerar el déficit hídrico y de utilizar el agua de manera más eficiente, sin comprometer la calidad del grano. El arroz blanco es el más producido y consumido a nivel mundial; sin embargo, dentro de la especie Oryza sativa existen otros tipos de arroz, denominados pigmentados, que presentan tonalidades que van desde el rojo hasta el púrpura oscuro, siendo este último conocido como arroz negro. Originario de Asia, el arroz negro se distingue por su alta concentración de antocianinas en el pericarpio, responsables de su coloración característica. Estudios comparativos entre arroces pigmentados y no pigmentados han evidenciado una mayor tolerancia de los primeros al déficit hídrico. El Programa de Mejoramiento Genético de Arroz (PMGA) del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) de Chile ha concentrado sus esfuerzos en la evaluación de genotipos para determinar su rendimiento en condiciones de cambio climático y en el desarrollo de cultivares adaptados a ambientes variables. Sin embargo, los genotipos de arroz negro solo han sido caracterizados en condiciones de inundación, por lo que aún se desconoce su desempeño frente al estrés hídrico en términos de rasgos agronómicos, productivos y de calidad. En este contexto, el presente estudio evaluó las características agronómicas, fisiológicas, de calidad industrial, nutricional y funcional en líneas avanzadas de arroz negro desarrolladas por el PMGA, cultivadas bajo regímenes hídricos contrastantes. Mediante ensayos multiambiente realizados durante tres temporadas, se evaluaron 19 genotipos de arroz negro y un cultivar de arroz blanco (Zafiro-INIA) utilizado como referencia, bajo dos condiciones de manejo hídrico: inundación tradicional (IND) y riego sin inundación (NI). Se estimaron componentes de varianza, valores genotípicos, heredabilidad e interacción genotipo × ambiente para los distintos rasgos evaluados. El tratamiento NI redujo significativamente la floración, la calidad del grano y el rendimiento. En promedio, los genotipos de arroz negro mostraron un 31 % menos de rendimiento que el cultivar blanco y obtuvieron 2,4 veces más producción bajo condiciones de inundación que bajo riego sin inundación. Se observaron fuertes correlaciones genéticas entre el rendimiento de grano y características como los días a antesis, el peso del grano, así como la blancura y la translucidez del grano, todas ellas con alta heredabilidad en sentido amplio (H² > 0,9). La mayoría de los rasgos evaluados presentaron una heredabilidad elevada (H² > 0,7), lo que indica una alta estabilidad genética. El rendimiento de grano se correlacionó negativamente con el porcentaje de esterilidad de la panícula (r = −0,84) y presentó una heredabilidad de 0,76. A pesar de este alto valor de heredabilidad, las condiciones de cultivo tuvieron un efecto significativo en el rendimiento. Se seleccionaron dos líneas avanzadas de arroz negro (Quila 279101 y Quila 292008), que, junto con el cultivar Zafiro-INIA, fueron evaluadas en dos localidades bajo ambas condiciones hídricas (IND y NI). A los genotipos se les evaluaron diversos rasgos de calidad, incluidos parámetros industriales, nutricionales y funcionales, con énfasis en la composición fenólica y la actividad antioxidante. Los genotipos de arroz negro presentaron altos niveles de contenido fenólico total (TPC), con un promedio de 74,8 mg GAE 100 g⁻¹, y una capacidad antioxidante significativamente superior a la del cultivar de arroz blanco, atribuida principalmente al elevado contenido de cianidina-3- O-glucósido en los granos pigmentados. El perfil fenólico varió entre el grano integral y el grano pulido, mientras que la composición mineral dependió de la localidad y del régimen de riego. Se observó una alta correlación entre el color del grano, el TPC y la actividad antioxidante. La calidad del grano estuvo influida por el ambiente, tanto en sus características industriales como en sus propiedades nutricionales, y se detectaron diferencias significativas entre el grano integral y el pulido. Adicionalmente, se caracterizaron funcionalmente los granos de arroz en términos de digestibilidad, capacidad antioxidante y citotoxicidad. En los granos cocidos de arroz negro se observó una mayor liberación de grupos amino durante todas las fases del proceso de digestión. Entre los péptidos identificados, destacó RA05_ORYSJ por su perfil funcional. No se detectó citotoxicidad del arroz negro en células intestinales Caco-2 ni en células neuronales SH-SY5Y bajo condiciones de estrés oxidativo inducido. Los genotipos de arroz negro redujeron significativamente (>50%) la producción de especies reactivas de oxígeno. Asimismo, el arroz negro disminuyó la actividad de la β-galactosidasa en más de un 65%, lo que sugiere un posible efecto protector frente a la senescencia celular. Estos resultados destacan la importancia de establecer criterios y herramientas de selección basados en la caracterización integral del arroz negro, que permitan orientar el mejoramiento genético hacia la obtención de cultivares resilientes frente a la variabilidad climática, con alto rendimiento y elevado valor nutracéutico, contribuyendo a diversificar y agregar valor al sector arrocero en Chile, mediante la producción de granos con potencial para el desarrollo de alimentos funcionales.
Clasificacion y cuantificacion de microplásticos presentes en los suelos urbanos de la ciudad de Chillán.
(Universidad de Concepción, 2025) Díaz Medina, Sergio Ignacio; Espejo Contreras, Wilfred Eliezer
La producción masiva y el inadecuado manejo de plásticos han llevado a la acumulación de microplásticos (MPs) en suelos, generando impactos ambientales y riesgos para la salud humana. El objetivo de este estudio fue evaluar la presencia, distribución y características de los MPs en los suelos urbanos de Chillán, Chile. Se realizó un muestreo sistemático en una cuadrícula de 500 m durante enero - febrero de 2023, analizando 174 puntos mediante tamizado, extracción e identificación estereoscópica. El 95 % de las muestras contenía MPs, con predominio de microfibras (68 %) sobre fragmentos (32 %). La concentración promedio fue de 0,062 % peso por peso (p/p), con valores que oscilaron entre 0 % y un máximo de 2,12 % (p/p). La abundancia varió ampliamente, alcanzando hasta 6.300 y 4.700 MPs kg⁻¹ para fibras y fragmentos, respectivamente. El análisis espacial reveló una mayor presencia de fibras en el centro de la ciudad y en zonas de alta densidad habitacional, mientras que los fragmentos se encontraron principalmente cerca de la Ruta 5 Sur, avenidas y el mercado “Persa San Rafael”, asociados a fuentes como desechos agrícolas, automotrices y urbanos. Además, el análisis cromático identificó una predominancia de MPs negros, sugiriendo su origen en textiles, bolsas de basura, mulch agrícolas y desgaste de neumáticos. Los resultados evidencian una contaminación significativa por MPs en suelos urbanos y resaltan la necesidad de estrategias para mitigar su impacto ambiental.
Consorcios bacterianos para la inoculación y reestablecimiento de la especie extinta en Rapa Nui: Sophora Toromiro
(Universidad de Concepción, 2025) Aqueveque Jara, Daniella Ignacia; Gerding González, Macarena
Sophora toromiro (Phil.) Skottsb. es un arbusto leguminoso endémico de la isla de Rapa Nui, Chile, actualmente extinto en su hábitat natural. Sus intentos de reintroducción se han visto obstaculizados por suelos degradados, escasez hídrica, y la ausencia de bacterias fijadoras de nitrógeno compatibles. Este estudio evaluó el potencial de consorcios microbianos compuestos por Mesorhizobium sp. y rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés) de mejorar la nodulación y la tolerancia a la sequía en S. toromiro propagado por estacas. Las cepas bacterianas fueron aisladas de suelos asociados a especies del género Sophora en distintas zonas de Chile, incluyendo Rapa Nui e Isla Magdalena, y fueron caracterizadas y evaluadas por su compatibilidad. Los ensayos se realizaron en invernadero bajo condiciones controladas, incluyendo un periodo de sequía de dos semanas para simular las limitaciones hídricas estacionales de la isla. Los tratamientos inoculados mejoraron la nodulación y mostraron tendencias favorables en el desarrollo radicular en comparación con los controles no inoculados. Si bien no se observaron diferencias estadísticamente significativas en otros parámetros morfológicos (altura del brote principal, crecimiento del brote principal, peso seco aéreo, peso seco radicular y biomasa total) algunas plantas co-inoculadas mantuvieron su biomasa radicular relativa bajo sequía, lo que sugiere un posible efecto benéfico de la interacción microbiana. El uso de material vegetal propagado vegetativamente y la corta duración del ensayo podrían haber influido en los resultados, lo que resalta la necesidad de considerar estas variables en estudios futuros, especialmente en especies de crecimiento lento. En conjunto, la selección y aplicación de consorcios bacterianos nativos y compatibles mostró un potencial prometedor para apoyar la restauración ecológica de S. toromiro en Rapa Nui.
Desarrollo de un bioestimulante de orujo de uva blanca a través de secado por aspersión.
(Universidad de Concepción, 2024) Moreno Fuentes, María Paz; López Belchí, María Dolores
Los bioestimulantes son sustancias que estimulan el crecimiento y desarrollo de las plantas. Existen subproductos vegetales, que contienen metabolitos secundarios los cuales pueden ser una fuente importante de bioestimulación natural hacia la planta. Para ello, se trabajó con orujo de uva blanca, ya que es considerado una rica fuente de compuestos terpénicos, y se encapsuló, utilizando maltodextrina como material encapsulante a través de un secado por aspersión. Se midieron características químicas del orujo y del bioestimulante encapsulado, como polifenoles totales, terpenos y actividad antioxidante. Finalmente, se realizó un ensayo del bioestimulante en plantas de raps. Los resultados obtenidos reflejaron que al encapsular el orujo hay un aumento de la actividad antioxidante de 998,38 a 1228,38 μmol Trolox 100 g-1 y hay una respuesta en el crecimiento de los brotes de raps. Estos resultados respaldan la eficacia de la bioestimulación como una estrategia prometedora para mejorar el crecimiento de los brotes de raps y da inicio a futuras investigaciones, sobre el uso de subproductos de la vid para el diseño de bioestimulantes.
Efecto de distintos niveles de intensidad lumínica sobre la respuesta morfofisiológica y la concentración de metabolitos secundarios en Plantago lanceo/ata L.
(Universidad de Concepción, 2024) Concha Aravena, Baska Renata Antonia; Merino Poblete, Verónica
La incorporación de Plantago lanceolata L. en praderas ha aumentado debido a su mayor tolerancia al estrés hídrico y producción de materia seca en comparación con Lolium perenne L. Plantago reduce los gases de efecto invernadero al disminuir el nitrógeno (N) en la orina de los rumiantes, gracias a metabolitos como aucubina, catalpol y acteósido, cuya concentración varían con la luz. Sin embargo, hay escasa información sobre el efecto de la intensidad lumínica en variedades forrajeras. Esta investigación evaluó la respuesta productiva, química y morfofisiológica de plantago en función de tres niveles de intensidad lumínica (200, 300 y 400 µmol m-2 s-1), utilizando un diseño completamente al azar. Las variables morfofisiologías se midieron semanalmente, las productivas cada tres semanas, y las químicas al final del estudio. Aunque la intensidad lumínica afectó las variables fisiológicas, no tuvo impacto en las variables productivas, morfológicas ni químicas. Se observó diferencia en algunos parámetros de fluorescencia en el tratamiento de menor intensidad, pero en todos los tratamientos se mantuvieron dentro del rango óptimo, indicando que las plantas no sufrieron daño oxidativo. En conclusión, plantago demostró capacidad para regular la actividad fotosintética sin afectar su crecimiento ni composición química.
Efecto de la severidad de incendios forestales y cobertura vegetal quemada en la calidad sensorial y química de vinos País y Cinsault.
(Universidad de Concepción, 2024) Lastra Avendaño, Claudia Antonia; Serra Stepke, Ignacio Marcelo
El humo que ha dejado el aumento de incendios forestales en la Zona Centro – Sur de Chile ha afectado a una gran cantidad de viñedos, dejando como resultado vinos con sabores y aromas a diversos descriptores del humo. El objetivo de esta investigación fue evaluar el impacto de la exposición al humo de los incendios forestales de la temporada 2022/2023 en la composición química y calidad sensorial de vinos cv. País y cv. Cinsault del Valle del Itata y Biobío. En este estudio se analizaron seis muestras: dos vinos cv. País y dos cv. Cinsault, así como un control para cada cultivar. Los análisis químicos describen la analítica básica (pH, grado alcohólico, acidez total, acidez volátil, azúcar residual y sulfuroso libre y total). La presencia de fenoles volátiles como guayacol, o-cresol y m-cresol fue determinada cualitativamente mediante cromatografía en capa fina (TLC). Un panel de expertos realizó pruebas sensoriales triangulares y hedónicas. Los resultados indicaron diferencias significativas en la percepción sensorial y en los marcadores químicos entre vinos expuesto al humo y los controles. Se concluye que el impacto del humo depende de la composición química del vino, las prácticas de vinificación y las condiciones ambientales.
Efecto del estrés hídrico en arroz y uso de herramientas de detección remota para estimación de rendimiento
(Universidad de Concepción, 2025) Herrera Villablanca, Cristian Felipe; Garriga Caraballo, Miguel
El arroz (Oryza sativa L.) es un cereal de gran importancia económica a nivel nacional, pues aproximadamente dos tercios de la demanda es importada. Su cultivo se lleva a cabo principalmente bajo inundación, lo que implica una alta demanda de agua. Dado el escenario actual de escasez hídrica, se requiere el desarrollo de variedades más productivas en condiciones de déficit hídrico. Este estudio tiene como propósito determinar el efecto del estrés hídrico en genotipos de arroz y el potencial uso de imágenes aéreas para estimar el rendimiento bajo estas condiciones. Se estudiaron 20 genotipos de arroz, incluyendo tres variedades comerciales y 17 líneas experimentales, durante dos temporadas. Se determinaron variables agronómicas, productivas y de calidad de grano y se capturaron imágenes RGB de las parcelas. Varias de las variables evaluadas mostraron diferencias significativas entre genotipos, así como entre temporadas. El rendimiento del grano no mostró diferencias significativas, pero disminuyó en comparación con el potencial bajo condiciones de inundación. Hubo baja asociación entre los parámetros obtenidos de imágenes RGB y el rendimiento. Se requiere evaluar una mayor cantidad genotipos arroz en condiciones de déficit hídrico con el fin de identificar aquellos con potencial para el desarrollo de variedades adecuadas para estas condiciones.
Efecto del estrés hídrico en el rendimiento de granos del maíz (Zea Mays L.)
(Universidad de Concepción, 2024) Améstica Cáceres, Diego Jesús; Khaled Elazab, Abdelhalim
El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto del riego deficitario sobre el estado hídrico, parámetros de eficiencia de fotosíntesis y rendimiento de grano y sus componentes en un híbrido de maíz. El estudio se llevó a cabo en condiciones controladas, utilizando un diseño de bloques completos con diferentes tratamientos de riego (riego óptimo, estrés hídrico pre-floración y estrés hídrico post-floración). Se midieron parámetros fisiológicos en la última hoja expandida, utilizando un fluorómetro para evaluar la eficiencia fotosintética bajo estrés hídrico. Se registraron características morfológicas y agronómicas clave como altura de planta, área foliar y rendimiento de grano y sus componentes. El tratamiento pre-floración mostró la mayor eficiencia en el uso del agua, a pesar de una reducción en el rendimiento total, al priorizar la supervivencia de la planta. La duración e intensidad del estrés hídrico no fueron suficientes para causar cambios significativos en el contenido de la clorofila y los parámetros de fluorescencia de la clorofila. El tratamiento pre-floración tuvo el impacto más negativo en el número y peso de los granos, mientras que el tratamiento control mostró los mejores resultados en biomasa y rendimiento. El estrés hídrico durante la pre-floración afectó la viabilidad del polen y la polinización, resultando en una menor producción de granos.
Efecto del estrés hídrico enrasgos fisiológicos y producción de biomasa en triticale (X. Triticosecale Wittmack)
(Universidad de Concepción, 2025) Pérez Gallegos, Claudia Constanza; Khaled Elazab Abdelhalim
El estrés hídrico es uno de los principales factores limitantes en la agricultura, afectando la fisiología, el crecimiento y la productividad de los cultivos. Triticale (X. Triticosecale Wittmack) es un híbrido entre trigo y centeno, que destaca por su alta adaptabilidad a condiciones adversas, siendo una alternativa viable para regiones con déficit hídrico. Este estudio evaluó tres cultivares de triticale (Aguacero, Diguillín y Larqui) bajo dos niveles de riego: óptimo y estrés hídrico. El experimento se realizó en invernadero en condiciones controladas. Se determinaron rasgos agronómicos (biomasa aérea y radicular, área foliar y eficiencia en el uso del agua) y fisiológicos (fluorescencia de clorofila, contenido relativo de agua y firma espectral). Aguacero presentó la mayor tolerancia al estrés hídrico, con alta biomasa aérea, contenido relativo de agua y eficiencia en el uso del agua. En términos fotosintéticos, Aguacero y Larqui sobresalieron al mantener la eficiencia del fotosistema II (Fv'/Fm'), mientras que Diguillín presentó altos niveles de disipación no fotoquímica (ΦNPQ), evidenciando mecanismos protectores ante el estrés lumínico. Además, Aguacero mostró adaptaciones morfológicas como mayor reflectancia espectral en el rango de 700-1000 nm, indicando cambios en la estructura de la hoja. El estudio resalta las ventajas del triticale, destacando la capacidad adaptativa de Aguacero, lo que confirma su potencial en regiones con déficit hídrico.
Estado actual de los modelos de simulación que estimen rendimiento de cultivos y frutales en función del agua aplicada
(Universidad de Concepción, 2025) Romero Sandoval, María Gracia; Kuschel Otárola, Mathias
Los modelos de simulación agrícola permiten estimar el rendimiento de cultivos y frutales en función del agua aplicada, constituyéndose en herramientas fundamentales para optimizar la gestión hídrica y anticipar impactos asociados al cambio climático. Su aplicación ha sido ampliamente validada en cultivos anuales como trigo, maíz y papa mediante modelos como AquaCrop, CropSyst, APSIM y DSSAT, mostrando capacidad para representar interacciones suelo-clima-manejo y respuestas al estrés hídrico. En contraste, los frutales presentan un menor grado de modelación debido a su complejidad fisiológica, naturaleza perenne y escasez de datos fenológicos y productivos de largo plazo. Si bien se han desarrollado enfoques estructurales y sistemas híbridos con inteligencia artificial, persisten limitaciones por la baja disponibilidad de información validada y adaptada a condiciones locales. En el caso de Chile, se observa una escasa cantidad de estudios de calibración y validación para ambos tipos de cultivos, lo que restringe la implementación operativa de estos modelos. Fortalecer su desarrollo e integración en contextos productivos reales es clave para avanzar hacia una agricultura resiliente, eficiente y basada en evidencia en un escenario de creciente variabilidad climática.
Estudio de transmisión de luz, redimeinto y calidad de frutos en cerezo bajo malla
(Universidad de Concepción, 2024) Stuardo Ochoa, Rocío Francisca; Bastías Ibarra, Richard Mauricio
El uso de mallas en la producción de cerezas se utiliza para prevenir daños por excesiva radiación solar y altas temperaturas, pero existe poco conocimiento acerca de su efecto sobre la disponibilidad de luz, rendimiento y calidad de frutos en este cultivo. El objetivo fue evaluar la transmisión de luz en diferentes niveles del dosel en cerezos ´Regina´ cultivados con y sin malla, y el efecto en rendimiento y calidad de fruta. Se midió la transmisión de luz (% de PAR) en tres momentos del día, tres niveles del dosel del árbol y en dos momentos del cultivo (36 días después de plena floración y 35 días después de cosecha). Se cuantificó el rendimiento (kg árbol-1), diámetro (mm), firmeza (g mm-1), sólidos solubles (SS, °Brix), acidez (A, %), relación SS/A y relación de color a (rojo) / b (amarillo) de frutos. El uso de malla no afectó significativamente la transmisión de luz en ningún nivel del dosel del árbol y momento de evaluación. Tampoco hubo efecto significativo en el rendimiento, SS, A, SS/A y relación de color a/b. La malla mejoró significativamente el diámetro de frutos, siendo un 3,8 % (p = 0,033) y 4,0 % (p = 0,023) superior en dos niveles del dosel del árbol. La firmeza de frutos mejoró significativamente con el uso de malla y en un 14,2 % (p = 0,037) y 13,2 % (p = 0,001) para dos niveles del dosel. Se concluye que el uso de malla tiene un efecto positivo sobre parámetros de importancia comercial en cerezos, sin afectar negativamente otros componentes.
Evaluación agronómica de enmiendas orgánicas co-estabilizadas con biocarbón
(Universidad de Concepción, 2025) Conejero Urritia, Diego Orlando; Muñoz Vargas, María Cristina
En la agricultura existen practicas altamente extractivas afectando la calidad de los suelos. La disminución de la fertilidad de suelo y aumento en el uso de fertilizantes y agroquímicos impacta en el balance de nutrientes del suelo, contaminación ambiental y la pérdida de biodiversidad con consecuencia en la productividad agrícola-ganadera. La incorporación de enmiendas orgánicas al suelo aumenta la materia orgánica y la fertilidad natural lo que permite recuperar suelos degradados, reutilizando desechos orgánicos de origen animal y/o vegetal, lo que fomenta las prácticas sostenibles y a la mitigación del cambio climático. Esta investigación planteó la evaluación agronómica de enmiendas orgánicas tales como vermicompost, Bocashi y compost solas y co-estabilizadas con biocarbón (BC) sobre su efecto en el rendimiento. Para esto en una cámara de crecimiento, se sembró Ballica (Lolium perenne L.) variedad Nui en macetas con sustrato inerte de arena-perlita y las enmiendas. Después de 45 días se cortó el follaje, parcializado cada 15 días, se determinó el rendimiento en base a materia seca producida. Los tratamientos utilizando bocashi con BC de poda de cerezos y vermicompost con BC de residuos de gallinaza aumentaron el rendimiento.
Evaluación agronómica, fisiológica, nutricional y funcional en genotipos de frejol (Phaseolus vulgaris L.) cultivados bajo estrés hídrico terminal en la Región Centro-sur de Chile
(Universidad de Concepción, 2025) Tay Nevez, Kianyon Sanling; Zapata San Martín, Nelson
El frejol (Phaseolus vulgaris L.) es un cultivo estratégico para la seguridad alimentaria y nutricional, tanto a nivel mundial como nacional, debido a su alto valor nutricional, y relevancia socioeconómica en la agricultura familiar campesina. En Chile, su producción está concentrada en el valle central y representa cerca del 50% del consumo nacional, Sin embargo, el cambio climático y la creciente escasez de agua amenazan la sostenibilidad y productividad de este cultivo, particularmente en etapas críticas como la floración y el llenado de vainas. Estas condiciones también pueden afectar negativamente la calidad nutricional y funcional del grano, En este contexto, el presente estudio tuvo como objetivo evaluar rasgos agronómicos, fisiológicos, nutricionales, funcionales y de calidad culinaria en genotipos de frejol bajo condiciones contrastantes de disponibilidad hídrica en Chile. Esta evaluación busca contribuir a la identificación de genotipos superiores que combinen resiliencia al estrés hídrico con atributos nutricionales y calidad, con miras a su incorporación en programas de mejoramiento genético adaptados a escenarios de cambio climático bajo condiciones contrastantes de disponibilidad hídrica en Chile. Se evaluó el desempeño de veinte genotipos de frejol que comprendían líneas avanzadas y cultivares comerciales durante dos temporadas (2021–2022 y 2022–2023) bajo condiciones de riego normal (ND) y sequía terminal (DS). La sequía tuvo un impacto severo en varios componentes del rendimiento, incluyendo el rendimiento de grano (–22,7%), biomasa aérea (–37%), índice de cosecha (–19,5%), número de granos por vaina (–61,3%) y peso de cien granos (–10,1%). Sin embargo, se observó una significativa variabilidad genotípica, destacando los genotipos 452, 473 y 483 por mantener altos rendimientos y un desempeño fisiológico superior bajo condiciones de estrés. Características fisiológicas como el contenido de clorofila y el rendimiento cuántico del fotosistema II (ΦPSII) mostraron fuertes asociaciones con la tolerancia a la sequía y la estabilidad del rendimiento. Estos resultados destacan la importancia de seleccionar rasgos fisiológicos de resiliencia para mejorar el rendimiento bajo sequía terminal, reforzando el potencial de las estrategias de fenotipado integradas en programas de mejoramiento. Los atributos nutricionales, funcional y de calidad culinaria, como cocción, contenido de proteína cruda, capacidad de hidratación, contenido de fenoles totales y actividad antioxidante, mostraron una variación genotípica significativa e interacciones genotipo × ambiente. El tiempo de cocción tendió a incrementarse bajo DS en distintos genotipos, aunque algunos mostraron perfiles estables o incluso mejorados, lo que resalta el potencial de selección en función de sus atributos. El contenido de fenoles y la actividad antioxidante se vieron significativamente afectados por la sequía, aunque ciertos genotipos como Curi y 458 mantuvieron altos valores en ambas condiciones hídricas. Además, se observó una correlación positiva y estadísticamente significativa entre el contenido de fenoles totales y la actividad antioxidante, lo que confirma la contribución funcional de los fenoles en la defensa antioxidante del frejol. Este estudio aporta valiosos conocimientos sobre las respuestas agronómicas, fisiológicas, nutricional, funcionales y calidad culinaria de los genotipos del frejol, permitiendo integrar datos para la identificación de líneas élite con buen rendimiento, tanto en condiciones de riego como bajo estrés hídrico. Estos resultados proporcionan información fundamental para apoyar la selección de genotipos con mayor tolerancia a la sequía y valor nutricional, lo cual contribuirá al desarrollo de cultivares resilientes y funcionales, adaptados a los escenarios agroclimáticos cambiantes en Chile. Asimismo, los genotipos destacados por su desempeño agronómico, fisiológico, nutricional y funcional constituyen una base valiosa de material genético que podrá ser incorporada en el programa de mejoramiento genético nacional, fortaleciendo de esta manera la seguridad alimentaria y la sostenibilidad agrícola frente al cambio climático.
Evaluación de la tolerancia de Brassica oleracea L. var. italica al estrés por microplásticos y factores abióticos mediante parámetros fisiológicos y perfiles de metabolitos.
(Universidad de Concepción, 2025) Illanes Tapia, Marcelo Mario; López Belchí, María Dolores
Esta Tesis Doctoral abordó de manera integrada los efectos de los microplásticos (MPs) sobre la fisiología vegetal y la seguridad de los sistemas agroalimentarios, considerando su interacción con estreses abióticos asociados al cambio climático, tales como el aumento de CO₂ y las altas temperaturas. A partir de una revisión crítica y actualizada de la literatura científica y de un ensayo experimental controlado con brotes de Brassica oleracea L. var. italica (brócoli), se analizaron tanto los riesgos que los MPs representaban para la productividad y calidad de los cultivos, como los mecanismos fisiológicos, enzimáticos y metabolómicos que explicaban sus impactos en las plantas. En el capítulo II se realizó una revisión bibliográfica que evidenció que los microplásticos eran capaces de modificar parámetros esenciales de la fisiología vegetal, afectando la germinación, el desarrollo radicular, la fotosíntesis, la acumulación de metabolitos secundarios y la interacción con microorganismos del suelo. Además, actúaron como vectores de contaminantes inorgánicos y orgánicos persistentes, alterando la expresión génica y generando estrés oxidativo. Los MPs de origen biodegradable (como PLA o PBAT) provocaron respuestas más rápidas e intensas, mientras que los no degradables, como el poliestireno (PS) y el polietileno (PE), tendieron a modificar la estructura del suelo, reducir su porosidad, alterar la retención hídrica y afectar la dinámica microbiana y nutricional a largo plazo. En cultivos del género Brassica, la literatura mostraba una disminución del peso fresco, una reducción de pigmentos fotosintéticos y una acumulación compensatoria de antocianinas y glucosinolatos, lo que reflejaba una reconfiguración del metabolismo secundario hacia rutas defensivas. A su vez, se observó que la presencia de MPs en el suelo incrementó las emisiones de CO₂ debido a la degradación de plásticos biodegradables y a la estimulación de la actividad microbiana heterótrofa, contribuyendo a la retroalimentación del cambio climático. Por lo tanto, los microplásticos no solo son contaminantes emergentes, sino moduladores ambientales que, dependiendo del tipo de polímero y las condiciones edafoclimáticas, pueden amplificar o mitigar las respuestas de estrés en las plantas. Ante este escenario, se propone avanzar en metodologías estandarizadas para la cuantificación de MPs en matrices agrícolas y en la aplicación de tecnologías ómicas y de aprendizaje automático que permitan identificar biomarcadores de exposición y desarrollar modelos predictivos de impacto fisiológico y ecológico. El capítulo III de esta tesis se basó en un diseño factorial (2×2×3) que combinó dos niveles de CO₂ (≈500 y 1000 ppm), dos temperaturas (20 y 28 °C) y tres tipos de polímero (sin plástico, poliestireno y polietileno) en brotes de Brassica oleracea var. italica cultivados bajo condiciones controladas. Se evaluaron parámetros morfológicos, hormonales, enzimáticos y metabolómicos mediante técnicas cromatográficas y análisis multivariados, con el fin de identificar patrones de respuesta y compensaciones entre crecimiento y defensa. Los resultados mostraron que la temperatura fue el factor dominante, regulando las hormonas de crecimiento, la actividad antioxidante y el metabolismo secundario. A 20 °C se observó una mayor acumulación de glucosinolatos, especialmente glucorafanina e indol-3-ilmetilglucosinolato, indicando una activación de rutas defensivas de tipo basal. En contraste, a 28°C no se registró incremento de estos compuestos, pero sí un aumento significativo de antocianinas y derivados sinápicos, junto con una mayor actividad de catalasa y menor biomasa, lo que refleja una reorientación metabólica hacia mecanismos antioxidantes y un claro trade-off entre crecimiento y defensa. El CO₂ elevado actuó como modulador secundario, favoreciendo la biomasa radicular y la síntesis de auxinas, aunque atenuó la acumulación de glucosinolatos. En tanto, el tipo de polímero mostró efectos específicos. El poliestireno promovió una mayor producción de compuestos fenólicos, mientras que el polietileno redujo la expansión radicular y foliar, con respuestas más marcadas en escenarios cálidos. Los análisis multivariados confirmaron la existencia de dos ejes principales de respuesta fisiológica. El primero, que explicó un 46 % de la varianza total, contrapuso metabolitos defensivos (glucosinolatos, antocianinas y sinapatos) frente a hormonas de crecimiento y biomasa, reforzando la hipótesis del equilibrio crecimiento–defensa. El segundo eje, responsable del 23 % de la varianza, separó los compuestos indólicos de los alifáticos, indicando una reorganización del metabolismo secundario en función de la temperatura y la interacción con los MNPs. Las correlaciones entre parámetros revelaron asociaciones positivas significativas entre la actividad catalasa y el contenido de sinapatos (r = 0.78) y antocianinas (r = 0.74), así como una correlación negativa con la biomasa aérea (r = −0.69), lo que confirma el acoplamiento entre defensa antioxidante y producción de metabolitos fenólicos. Complementariamente, los modelos predictivos desarrollados mediante redes neuronales artificiales (ANN) permitieron estimar con alta precisión (R² > 0.9; RMSE < 0.05) las concentraciones de glucosinolatos y hormonas de crecimiento a partir de las condiciones ambientales y del tipo de polímero, demostrando la aplicabilidad del aprendizaje automático en la predicción de respuestas bioquímicas bajo escenarios multiestrés. Lo que observamos en este estudio fue que los micro/nanoplásticos actuaron como moduladores, capaces de amplificar o reconfigurar las respuestas fisiológicas inducidas por la temperatura y el CO₂, más que como agentes tóxicos directos. Estos resultados resaltan la importancia de adoptar enfoques multiestrés y de integrar herramientas de metabolómica y modelamiento predictivo para comprender cómo los contaminantes emergentes afectan la resiliencia y la calidad de los cultivos en un contexto de cambio climático. Desde una perspectiva aplicada, esta tesis aporta un marco experimental y conceptual para el estudio de contaminantes emergentes en agroecosistemas, incorporando herramientas de metabolómica avanzada y modelamiento predictivo como apoyo a la toma de decisiones en agricultura sostenible.
Evaluación de rizobios nativos para la inoculación de alfalfa (Medicago sativa L.) en el secano interior de la región del Maule
(Universidad de Concepción, 2025) Herrera Fuentealba, Diego Eduardo; Gerding González, Macarena
Alfalfa (Medicago sativa L.) es una leguminosa forrajera utilizada en alimentación animal por su alto valor nutritivo, asociada simbióticamente con un grupo de bacterias del suelo (rizobios) para la fijación de nitrógeno atmosférico. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la inoculación de diferentes cepas bacterianas de Rhizobium spp. y Sinorhizobium meliloti en el desarrollo y producción de alfalfa en condiciones de secano. En Cauquenes, región del Maule, se estableció un ensayo con alfalfa ‘Altasierra’ en condiciones de secano, sembrada en otoño e inoculada con rizobios de distintas zonas de Chile y una cepa comercial australiana. Se evaluó nodulación, ocupación nodular, además de producción de materia seca aérea de alfalfa, población de plantas y la altura de estas. La inoculación con las cepas AG-227 y AG-225 provenientes de la región de Arica y Parinacota logró una mayor producción de materia seca en las dos fechas de corte: 7 y 16 meses después de la siembra (P ≤ 0,05). La cepa AG-227 y AG-245, promovieron una mayor nodulación en comparación con los testigos (P ≤ 0,05). Las cepas AG-06 (Australia) y AG-225 estimularon una mayor población de plantas por m2 y las cepas AG-227, AG-225, AG-245 y AG-119 estimularon una mayor altura de planta (P≤ 0,05). En conclusión, las cepas de Arica y Parinacota AG-227 y AG-225 destacan como rizobios promisorios para siembra de alfalfa en condiciones de secano.
Evaluación del contenido de ácidos grasos en avellano europeo (Corylus avellana L.) bajo condiciones de riego deficitario controlado
(Universidad de Concepción, 2025) Cárcamo Correa, Fabiola Gabriela; López Belchi, María Dolores
El avellano europeo (Corylus avellana L.) es un frutal que produce avellanas, fruto seco de alta demanda por su valor nutricional, destacando su contenido de ácidos grasos, que representa cerca del 60 % de su peso. En Chile, su cultivo ha crecido rápidamente, aunque enfrenta limitaciones por la escasez hídrica. Ante este desafío, se requieren estrategias que mejoren la eficiencia en el uso del agua, como el riego deficitario controlado (RDC), el cual reduce o suspende el riego en fases específicas del desarrollo. En este estudio se evaluó el efecto del RDC en avellanos plantados en Ñiquén en el año 2016, regados por goteo. Se aplicaron seis tratamientos durante dos temporadas, en donde se repuso en distintos porcentajes de la Evapotranspiración de cultivo (ETc). Los resultados indicaron que, a pesar de las restricciones hídricas, no se encontraron diferencias significativas en el contenido de ácidos grasos en comparación con los tratamientos con reposición completa o superior al 100 % de la evapotranspiración, con valores entre 534 y 722 mg/g de muestra. Este estudio respalda el uso de prácticas sostenibles que promuevan la resiliencia agrícola y la seguridad alimentaria.
Evaluación del uso de permanganato de potasio como método para estimar carbono biológicamente activo en suelos agrícolas de la Zona Centro- Sur de Chile.
(Universidad de Concepción, 2025) Lobos Bassano, Carlos Daniel; Zagal Venegas, Erick Manuel
Evaluar la calidad del suelo es clave para entender su capacidad de sostener biodiversidad, producción agrícola y retención de nutrientes, agua y carbono. El carbono (C) lábil, fracción fácilmente disponible de la materia orgánica, es fuente de energía para los microorganismos. Se requiere un método sencillo y efectivo para estimar estas fracciones y su relación con la actividad biológica del suelo. Este estudio evaluó el método de carbono oxidable con permanganato de potasio (POX-C) en suelos con distintos manejos agrícolas. Se comparó con indicadores como carbono orgánico total (COT), respiración acumulada (RFA), respiración potencial específica (SPR), actividad microbiana (FDA), actividad enzimática de β-glucosidasa, materia orgánica particulada (POM) y materia orgánica asociada a minerales (MAOM). POX-C mostró correlaciones positivas con el carbono orgánico total y la materia orgánica particulada, pero no con la respiración acumulada ni la actividad microbiana, lo que indica que refleja el reservorio de carbono lábil más que la actividad biológica directa. Así, POX-C se presenta como un indicador confiable de calidad del suelo en agroecosistemas diversos.

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