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Efecto del CO2 sobre la fotosíntesis, los exuados radiculares y el reclutamiento de bacterias del suelo en la rizosfera del trigo
(Universidad de Concepción, 2025) Maldonado Figueroa, Vincen Ismael; Schoebitz Cid, Mauricio
Las emanaciones de dióxido de carbono (CO2) han incrementado en el último siglo, con proyecciones de hasta 900 ppm para finales del siglo XXI. Investigaciones estiman aumentos de hasta el 30% de biomasa vegetal debido a mayores tasas fotosintéticas en los cultivos agrícolas. En España, la biomasa de brotes y raíces de especies con metabolismo C3 aumentaron en un 53% y 14% respectivamente. A pesar de lo anterior estos resultados parecen contradictorios ya que algunos cultivos disminuyen la acumulación de carbono en hojas debido a una menor respiración celular. En cuanto a la actividad microbiana con elevado CO2, se intensifica promoviendo la desnitrificación e inhibiendo la asimilación de nitrógeno en cultivos como el trigo, mientras que la diversidad bacteriana no varía significativamente a altas concentraciones de CO2, pero se sostiene una mayor dispersión de bacterias en la rizosfera del cultivo. La hipótesis sostiene que el CO2 atmosférico elevado incrementa la biomasa radicular del trigo y la exudación de ácidos orgánicos, elevando la biomasa microbiana, la respiración del suelo y la diversidad bacteriana. El objetivo general es evaluar los efectos del CO2 elevado en la biomasa, actividad enzimática, exudados radiculares y microbiota de la rizosfera del trigo en distintas etapas de crecimiento, con objetivos específicos que comparan biomasa, producción de ácidos, actividad microbiana, actividad de enzimas y cambios en gases en diferentes niveles de CO2.
Manejo de frutos dobles en cerezos a través de mallas foto-selectivas: aspectos microclimáticos y fisiológicos
(Universidad de Concepción, 2024) Meza Araya, Constanza Andrea; Bastías Ibarra, Richard
Los frutos dobles y la sutura profunda son desordenes fisiológicos asociados con altas temperaturas y que afecta negativamente la producción de cerezas en áreas con veranos calurosos, problema que se ha visto incrementado debido al escenario actual del cambio climático. Esta investigación evaluó el uso de mallas con diferentes colores y densidad de hilos para prevenir la incidencia de frutos dobles y sutura profunda en cerezos. Se evaluaron tres diseños de mallas con las siguientes configuraciones de color y distancia entre hilos: perla a 2.12 mm x gris a 4.01 mm (PG); gris a 2.16 mm x azul 5.49 mm (GB) y cristal a 2.7 mm x cristal a 7.37 mm (CR). Se cubrieron 2,726 m2 de los huertos de cerezo ‘Santina’, ‘Regina’ y ‘Lapins’ (bloques) con cada tipo de malla, dejando la misma superficie sin malla como control. Se evaluó las condiciones microclimaticas incluyendo la temperatura del aire (Taire, ºC); humedad relativa (HR,%); radiación solar (RS, W m-2); temperatura de la yema(Tyema, ºC); déficit de presión de vapor (DPV, kPa) y las características fisiológicas de la planta (intercambio gaseoso de la hoja y potencial hídrico del tallo). Se cuantificó la incidencia de pistilos dobles en floración, y frutos dobles en estados inmaduros y a cosecha, además de la sutura profunda de tipo leve, moderada y severa. Las mallas PG y GB disminuyeron significativamente la incidencia de pistilos dobles a floración (p=0.0007) en un 88%, y frutos dobles en estados inmaduros (p=0.0016) y frutos dobles a cosecha (p=0.0001) en un 79% y 89%, respectivamente respecto al control. La malla CR disminuyó con menor efectividad (44%) y solo a cosecha la incidencia de frutos dobles. El uso de mallas, independiente del diseño (color de los hilos y densidad) disminuyeron con la misma significancia (p=0.0045) y magnitud (75%) la sutura profunda, pero solo aquella de tipo severa. Las mallas PG y GB redujeron en un 22% la radiación global, mientras que esta reducción fue de un 10% con la malla CR. La Tyema fue entre 1.5 y 2.5 °C menor con mallas PG y GB y entre 0.9 y 1.2 °C más baja con la malla CR. Se encontró una relación significativa de la incidencia de frutos dobles (R2=0,62) y sutura severa (R2=0,53) con la radiación RS. Sin embargo, la magnitud de variación en respuesta a la RS fue mayor en frutos dobles (β1=0.02) que en sutura profunda (β1=0.0047). Estos resultados sugieren que ligeras variaciones en el color y densidad de los hilos influyen en la incidencia de frutos dobles en cerezos, afectado por cambios en las condiciones de la RS, siendo las mallas PG y GB las herramientas más prometedoras para prevenir la ocurrencia de este desorden en cerezos. Por el contrario, la sutura profunda dependería de otros factores ambientales y no estaría necesariamente regulada por el diseño de la malla.
Tecnología Jetcutter® para escalar en la producción de un biofertilizante sólido
(Universidad de Concepción, 2024) Martin Díaz, Francisca Belén
Se estima que para 2050, más de tres cuartos de la población del mundo puede verse afectada por la sequía, considerado el segundo desastre más peligroso después de las inundaciones y que afecta factores como el flujo de los ríos y humedad del suelo. Variables del suelo como la estructura y textura influyen en la disponibilidad y almacenamiento del agua, los que se ven afectados por baja calidad de suelos degradados. Esto trae severos problemas al rendimiento de cultivos, donde dependiendo del estadío en el que se encuentre, la sequía puede afectar en el número y tamaño de semillas y frutos, el desarrollo vegetativo, reserva de carbohidratos, relleno de granos y fertilidad de semillas, lo que significa una pérdida de rendimiento entre 30 a 90 % dependiendo de la especie cultivada. El uso de hidrogeles en la agricultura como acondicionadores de suelos se ha hecho conocido, ya que aumenta su contenido de agua, disminuyendo su conductividad hidráulica y mejorando su retención hídrica. Esto gracias a su gran capacidad de absorber y retener agua, lo que desencadena en una menor evapotranspiración, mejora de la eficiencia de uso de nutrientes y un mejor desarrollo de las plantas y rendimientos. Los hidrogeles son redes tridimensionales de cadenas de polímeros hidrofílicas reticuladas capaces de absorber grandes cantidades de agua sin disolverse y de desorber esa agua cuando se somete a tensión mecánica. Estas cadenas pueden unirse por reticulación física, correspondiente a enlaces no covalentes (puentes de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals e interacciones hidrofóbicas), y por reticulación química, formación de enlaces covalentes por irradiación o adición de agentes químicos.
Susceptibilidad de abejas (Apis mellifera L.) a insecticidas naturales
(Universidad de Concepción, 2024) Iubini Aravena, Michella Consuelo Alejandra; Silva Aguayo, Gonzalo Iván
Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae), es uno de los polinizadores más importantes de los cultivos. Sin embargo, en los últimos años las densidades poblacionales de este insecto han disminuido debido a un fenómeno conocido como Síndrome del Colapso de las Colonias (SCC). El uso irracional de plaguicidas, entre otros factores, es considerado una de las causas del SCC. Sin embargo, la investigación en esta área se ha focalizado en los insecticidas sintéticos. Por tanto, la presente investigación tuvo como objetivo evaluar formulaciones comerciales de uso agrícola de Bacillus thuringiensis var. Kurstaki, virus de la polidrosis nuclear de de Mamestra brassicae L. (NPVs), azadiractina (Neem), piretrinas y abamectina contra A. mellifera. En los bioensayos de contacto e ingestión la mayor toxicidad se obtuvo con abamectina con 100% de mortalidad en su dosis comercial. Las piretrinas en su dosis comercial (45 mg L-1) presentaron una mortalidad de 53,2% mientras que NPVs no mostró mortalidad incluso aumentando la dosis 64 veces. En los bioensayos de repelencia aunque las abejas exhibieron una mayor preferencia por el testigo que por la dieta tratada no se obtuvieron diferencias significativas entre los tratamientos lo que indicaría que las abejas hicieron una elección al azar más que por alguna influencia del tipo de dieta. Se concluye que abamectina y las piretrinas son las más tóxicas contra abejas en su dosis comerciales y subletales tanto por contacto como ingestión.
Actividad acaricida y repelente de aceites esenciales contra arañita bimaculada
(Universidad de Concepción, 2024) Loyola Zapata, Patricia Isabel; Silva Aguayo, Gonzalo Iván
La arañita bimaculada (Tetranychus urticae Koch; Acari: Tetranychidae), es una especie cosmopolita considerada como plaga primaria debido a que ocasiona daños de importancia económica. Una baja densidad de ácaros, en la superficie de la hoja, causa clorosis en sectores aislados pero si la población aumenta y la alimentación continúa, el tamaño de las manchas cloróticas se incrementa causando necrosis y caída de estas. El control de la arañita bimaculada es complicado debido a su pequeño tamaño, ubicación en el envés de las hojas y desarrollo de ecotipos resistentes. Por tanto, se requieren alternativas de control como los aceites esenciales que se obtienen de plantas aromáticas por hidrodestilación y usualmente se utilizan como fragancias y/o saborizantes en las industrias de perfumería y alimentación. Además, los aceites esenciales interfieren con el metabolismo, bioquímica, fisiología y comportamiento de los ácaros. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar en condiciones de laboratorio la actividad acaricida y repelente de los aceites esenciales de Eucalyptus globulus, Salvia officinalis, Mentha × piperita, Thymus vulgaris, Foeniculum vulgare y Dysphania ambrosioides contra T. urticae. Los componentes principales de los aceites esenciales fueron 1,8-cineol (92,57%) en E. globulus, tujone (25,44%) en S. officinalis, mentol (63,52%) en M. piperita, timol (37,91%) en T. vulgaris, anetol (45,44%) en F. vulgare y ascaridol (33,23%) en D. ambrosioides. Thymus vulgaris registró la mayor mortalidad en los bioensayos de toxicidad por contacto con una CL50 = 1,71 µL mL-1 agua, pero su actividad no difirió significativamente de F. vulgare (CL50=1,80 µL mL-1), D. ambrosioides (CL50=1,99 µL mL-1 agua), M. piperita (CL50 = 2,73 µL mL-1 agua) o S. officinalis (CL50=2,82 µL mL-1 agua). En el bioensayo por fumigación, D. ambrosioides fue el tratamiento más tóxico, con una CL50 = 1,83 µL L-1 aire, aunque no difirió significativamente de M. piperita (CL50=2,10 µL L-1 aire) o T. vulgaris (CL50 2,58 µL L-1 aire). Todos los tratamientos exhibieron al menos un 30% de repelencia en la menor concentración evaluada (5,0%) y, a medida que aumentó la concentración de aceite esencial, se incrementó la actividad repelente. Los aceites esenciales de Thymus vulgaris, Dysphania ambrosioides y Mentha × piperita son prometedores para el manejo de Tetranychus urticae.
Los déficit hídricos tardíos mejoran la productividad del agua y los mecanismos fisiológicos y microbiológicos de tolerancia a sequía en ciruelo europeo injertado sobre un portainjerto enanizante y en super alta densidad
(Universidad de Concepción, 2024) Plaza Rojas, Gonzalo Ignacio; Calderón Orellana, Arturo
Durante los últimos años, los huertos de ciruelo europeo se han establecido en super alta densidad, conducidos en seto e injertados sobre portainjertos enanos. El ciruelo europeo es ampliamente reconocido como un cultivo frutal tolerante al estrés hídrico. A pesar de esto, las principales regiones productoras de ciruelo europeo en Chile se han visto afectadas por reducciones considerables en la disponibilidad de agua para riego debido al cambio climático. El riego deficitario controlado se utiliza en ciruelo europeo no solo para inducir incrementos en el rendimiento seco, sino también para aumentar la productividad del agua. Al inicio de la maduración del fruto, se evaluaron dos regímenes de riego (convencional y deficitario) en plantas maduras de ciruelo europeo (Prunus domestica L. cv. French) establecidas en super alta densidad en Peralillo, Chile, durante dos temporadas consecutivas. Los resultados mostraron que las plantas bajo riego deficitario controlado tardío oscilaron entre un estrés hídrico moderado (-1.4≤Ѱstem≤-1.2 MPa) y severo (<-1.7 MPa). Las plantas bajo riego deficitario tardío tendieron a presentar mayores porcentajes de bacterias promotoras del crecimiento vegetal, particularmente del género Azospirullum. A pesar del corto periodo de tiempo en que las plantas estuvieron sometidas a estrés hídrico, este condujo a un ahorro considerable de agua y no causó reducciones ni en el rendimiento ni en la calidad de la fruta fresca y seca, lo que aumento la productividad del agua entre un 42 % y un 47 %. El presente estudio provee de evidencia que sostienen que el riego deficitario controlado tardío es una práctica sostenible y resiliente que no sólo permite ahorrar agua, sino también mejorar la microbiota de los suelos, lo cual es particularmente relevante en el escenario actual de sequía en muchas zonas productoras de fruta en el mundo.
Interacción de las bacterias promotoras de crecimiento y micorrizas arbusculares asociadas al patrón maxma 60: en enraizamiento y protección frente a estrés hídrico
(Universidad de Concepción, 2024) López Fernández, Bernardita Angélica; Gerding González, Macarena
El cambio climático es una importante amenaza para la agricultura, especialmente por los cambios en los patrones de precipitaciones y temperatura que intensifican el estrés hídrico en los cultivos. En este trabajo se estudiaron los efectos de la coinoculación con hongos micorrícicos arbusculares (HMA) y rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) sobre la sobrevivencia de plantas, el crecimiento y la tolerancia al estrés hídrico del portainjerto micropropagado de cerezo Maxma 60 (Prunus mahaleb × Prunus avium). Los portainjertos se inocularon con Pseudomonas koreensis cepa AG-97, Pseudomonas putida cepa AG-30, Claroideoglomus claroideum, Pseudomonas koreensis cepa AG-97 + Claroideoglomus claroideum y Funneliformis mosseae durante la aclimatación, y después se sometieron a estrés hídrico. Los resultados mostraron que Ps. koreensis aumentó significativamente la supervivencia de las plantas y el peso seco de las hojas durante la aclimatación. Además, la inoculación con el hongo F. mosseae condujo a un mayor crecimiento de brotes y raíces en condiciones de buen riego, pero esto no se tradujo en una mejora del rendimiento en condiciones de sequía. Bajo déficit hídrico, los portainjertos inoculados con Ps. koreensis mantuvieron un mayor potencial hídrico del tallo y demostraron una mayor tolerancia al estrés hídrico en comparación con otros tratamientos. Además, la coinoculación de Ps. koreensis con C. claroideum dio lugar a una mayor conductancia estomática en condiciones de sequía, lo que indica un efecto sinérgico que podría beneficiar la resistencia de la planta durante la etapa de trasplante. Nuestros resultados sugieren que la inoculación microbiana, particularmente con la cepa AG-97 de Ps. koreensis, puede mejorar el establecimiento temprano y la tolerancia al estrés hídrico del portainjerto de Prunus, ofreciendo estrategias potenciales para mitigar los impactos del cambio climático en la producción de fruta. La investigación futura debe centrarse en los mecanismos subyacentes de la tolerancia al estrés inducida por PGPR y su aplicación en condiciones de campo.
Actividad insecticida y repelente de los aceites esenciales de canela, limón y menta en adultos y larvas de Musca domestica L.
(Universidad de Concepción, 2024) Villanueva Pereira, Tamara Edith; Silva Aguayo, Gonzalo
La mosca doméstica, Musca domestica L., es una plaga común en entornos domésticos, médicos y veterinarios. Los métodos tradicionales de control mediante insecticidas sintéticos han llevado a la resistencia y han causado daños al medio ambiente y a la salud humana. Por lo tanto, se requieren alternativas de control, y los aceites esenciales han demostrado actividad insecticida por contacto, fumigante y repelente. El objetivo de esta investigación fue evaluar, en condiciones de laboratorio, la actividad por contacto, fumigante y repelente de los aceites esenciales de Citrus × limon, Cinnamomum zeylanicum y Mentha x piperita contra los adultos y larvas de moscas domésticas. Los componentes principales en cada aceite esencial fueron Limoneno (64.8%; C. limon), Cinamaldehído (76.1%; C. zeylanicum) y Mentona (74.92%; M. piperita). La mayor toxicidad por contacto fue lograda por C. zeylanicum y M. piperita, ambos con una CL50 = 1.5 µL ml⁻¹ de agua en larvas, y C. limon (LC50 = 2.5 µl ml⁻¹ de agua) en adultos. Sin embargo, los tratamientos no mostraron diferencias significativas entre ellos. En el bioensayo fumigante, C. zeylanicum en larvas (LC50 = 1.9 µl l⁻¹ de aire) y adultos (LC50 = 2.8 µl l⁻¹ de aire) fue el más tóxico, pero sin diferencias significativas con otros tratamientos. Todos los tratamientos mostraron repelencia, pero solo la concentración del 10% (v/v) alcanzó el 90% de insectos repelidos. Concluimos que C. limon, C. zeylanicum y M. piperita son insecticidas y repelentes efectivos para Musca domestica.
Extractos de plantas para el control de Staphyloccocus Aerus y Salmonella Spp. resistentes a antibióticos
(Universidad de Concepción, 2024) Guzmán Peñaloza, Franco Andrés; Velasco Pizarro, Valeria
Existen enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs), causadas por bacterias que pueden afectar tanto a animales como a humanos. Dentro de estas bacterias está Staphylococcus aureus y Salmonella spp., las cuales pueden adquirir resistencia antimicrobiana (RAM), dificultando su control y propagación en la cadena productiva de alimentos. El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto antimicrobiano de extractos de plantas frente a Staphylococcus aureus y Salmonella spp. resistentes a antibióticos, aisladas en la cadena productiva avícola. Tras recolectar 356 muestras de gallinas y pollos de carne, carne de pollo y huevos, se confirmó la presencia de ambas bacterias mediante cultivo selectivo y PCR. Se determinó la diversidad genética de las cepas aisladas a través de ERIC-fingerprinting, seleccionando una cepa de cada cluster. Las cepas seleccionadas fueron sometidas a análisis de susceptibilidad a antibióticos y a extractos de plantas (aceite esencial de orégano, extracto de orujo de uva y extracto de cáscara de castaña) mediante el método de difusión en disco. Se encontró una prevalencia del 13.64% para S. aureus y del 6.53% para Salmonella spp. en la cadena productiva avícola, con la identificación de cepas multirresistentes a antibióticos en ambos casos. Se observó que el aceite esencial de orégano y el extracto de cáscara de castaña exhibieron una actividad antibacteriana contra ambas especies, mientras que el extracto de orujo de uva no demostró efecto inhibitorio. Por lo tanto, el aceite esencial de orégano y el extracto de cáscara de castaña podrían ser alternativas para controlar cepas resistentes a antibióticos en la cadena de productiva de carne de aves y huevos.
Evaluación de fungicidas y productos biológicos para el control de Diplodia mutila causante de necrosis de la madera en avellano (Corylus avellana L.)
(Universidad de Concepción, 2024) Retamal Rodríguez, Verónica Fernanda; Moya Elizondo, Ernesto
Los hongos que causan enfermedades del tronco (FTD) son un problema importante para la avellana. En Chile se ha identificado frecuentemente al hongo Botryosphaeriaceae Diplodia mutila como causante de esta enfermedad. Este estudio evaluó fungicidas químicos y biológicos contra D. mutila en condiciones in vitro, en maceta y en campo. De los 30 fungicidas evaluados, se seleccionaron tres biológicos y seis químicos que inhibieron el crecimiento del micelio in vitro. En experimentos en macetas, todos los fungicidas seleccionados redujeron las lesiones necróticas entre un 32 y un 61%. Los ensayos de campo revelaron que la combinación de ingredientes activos reducía significativamente la necrosis vascular y que la eficacia del antagonista variaba con las temperaturas estacionales. Los fungicidas eficaces podrían mejorar la gestión integrada de la FTD en la avellana.
Uso de programas de manejo basados en productos biológicos para el control de enfermedades en el cultivo del cerezo
(Universidad de Concepción, 2023) Lovera Salas, Yerko Antonio; Moya Elizondo, Ernesto
El cáncer bacterial y las pudriciones causadas por hongos de pre y post cosecha son enfermedades que afectan al cerezo mundialmente. El uso de productos biológicos es una alternativa de control adecuada para reducir el uso de agroquímicos. Sin embargo, existe poca información sobre la interacción entre estos productos y su efecto sobre las dinámicas poblacionales de los fitopatógenos cuando se incorporan dentro de un programa de manejo integrados de enfermedades. Este trabajo evaluó el impacto fitosanitario de programas basados en productos biológicos, en el manejo de estas enfermedades del cerezo y desarrolló un sistema de qPCR para evaluar presencia de Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) en tejidos de cerezo. Se establecieron unidades de media hectárea bajo dos tratamientos basados en bioproductos, otra unidad basada sólo en control químico y una unidad bajo el manejo del productor, dentro de un huerto de cerezos ‘Sweetheart’ ubicado en Chillán, Chile. Se realizaron conteos poblacionales y medidas de incidencia y severidad en estados fenológicos específicos del cultivo. Los resultados indican que los tratamientos basados en bioproductos a base de Pseudomonas protegens, Bacillus spp. y Trichoderma spp. disminuyeron las poblaciones de Pseudomonas syringae pv. syringae; Botrytis cinerea y Alternaria spp. durante estados fenológicos específicos, sin ser diferentes respecto a los demás tratamientos. No existieron diferencias significativas en la incidencia y severidad de cancros bacterianos entre los tratamientos, pero si hubo disminuciones en la incidencia de un 87% en pudrición por Alternaria spp., y de un 60% en pudrición por Botrytis cinerea en fruto maduro en el programa químico con respecto a los basados en productos biológicos, durante la primera y segunda temporada, respectivamente. Estos resultados permiten promover la inclusión de bioproductos en programas comerciales de manejo de enfermedades en cerezo. Se realizaron curvas estándar por qPCR para la cuantificación de Pss en tres estados fenológicos susceptibles, comparando los resultados con los obtenidos por método de conteo en placas Petri. Los resultados indican que el método qPCR es altamente sensitivo, rápido, y efectivo en el monitoreo de la carga de Pss, con límites de detección entre 104 y 105 UFC mL-1, indicando que es una buena herramienta para la toma de decisiones relacionadas al control del cáncer bacterial.
Respuesta de los brotes de quinoa a iluminación con luces led sobre los parámetros de crecimiento en el contenido fenólico total
(Universidad de Concepción, 2023) Pérez Cruz, Fernando Nahir; Zapata San Martín, Nelson
Los ecotipos de quinoa representan una fuente de aminoácidos y fitoquímicos bioactivos como los compuestos fenólicos. El consumo diario de este tipo de alimentos de origen vegetal se ha asociado a una reducción de la incidencia de diversas enfermedades. En este sentido, la aplicación de elicitores como LED (diodos emisores de luz) o combinaciones de luces LED puede mejorar la acumulación de fitoquímicos bioactivos induciendo estrés oxidativo en la planta. Se evaluó el efecto de la iluminación LED sobre los parámetros de crecimiento, la producción de compuestos bioactivos y la capacidad antioxidante de los brotes de quinua. Los ecotipos de quinua Real Negra, Roja y Chañu fueron cultivados bajo luces LED con longitudes de onda blanca, azul y roja a diferentes porcentajes de intensidad combinada: C1: 40-50-30, C2: 5-100-100 y C3: 15-100-50 y se analizaron los efectos de la iluminación LED después de 5 días, evaluando el peso fresco, peso seco e índice de crecimiento de los brotes, así como su contenido fenólico total (TPC) y actividad antioxidante. El experimento se realizó en una cámara de crecimiento bajo condiciones controladas de temperatura, humedad, luz y fotoperiodo. Los parámetros de crecimiento mostraron diferencias significativas en peso fresco, peso seco y tasa de crecimiento en condiciones de luz. Los compuestos fenólicos presentaron valores entre 62,2 y 276,1 mg de equivalentes de ácido gálico g-1 peso seco de la muestra. La capacidad antioxidante osciló entre 191,0 y 1.433,9 mmol equivalentes Trolox g-1 peso seco de la muestra. La combinación de longitudes de onda LED (blanco, azul y rojo) en la combinación de porcentaje de intensidad C1: 40-50-30 mostró los incrementos más significativos en los parámetros de crecimiento, concentración fenólica total y capacidad antioxidante en los brotes de quinoa.
Impacto del cambio climático sobre las malezas.
(Universidad de Concepción, 2024) Hernández Varela, Tania Alejandra; Muñoz Vargas, María Cristina
Las malezas se caracterizan por su capacidad para sobrevivir en condiciones ambientales adversas, utilizando estrategias adaptativas. Son excelentes para estudios sobre la adaptación y micro-evolución, ya que están disponibles en abundancia, crecen y se reproducen con rapidez y facilidad. El objetivo de esta monografía fue recopilar información científica para determinar el efecto de variables climáticas sobre la fisiología de las malezas, la relación cultivo-maleza y determinar el impacto del clima sobre el manejo de las malezas en la agricultura convencional. La temperatura y precipitación son variables que controlan la distribución vegetativa y geográfica de las especies vegetales en general. Se concluye que el cambio climático tendrá implicancias en el comportamiento de las malezas y en la competencia con los cultivos, teniendo un efecto positivo en las malezas a mayor concentración de CO2 atmosférico, temperaturas más altas y menor disponibilidad del agua. Siendo su efecto más relevante en las especies C3 sobre las especies C4 en presencia de concentraciones elevadas de CO2, pero no al aumento de temperaturas. La eficacia de los herbicidas y su tolerancia también son afectados, disminuyendo la eficacia del manejo químico de malezas.
Mallas foto-selectivas afectan diferencialmente las condiciones micro climáticas, componentes de rendimiento y características fisiológicas de la hoja en avellano europeo (Corylus avellana L.)
(Universidad de Concepción, 2020) Salazar Canales, Felipe Ignacio; Bastías Ibarra, Richard Mauricio
Las mallas foto-selectivas han sido usadas como una herramienta para reducir el estrés ambiental y mejorar rendimientos en cultivos hortofrutícolas, pero no hay conocimiento acerca de respuestas del avellano europeo bajo estas mallas. El objetivo de esta investigación fue estudiar la influencia de mallas foto-selectivas sobre el microclima, rendimiento y características fisiológicas de la hoja en avellano europeo. Durante tres temporadas consecutivas, un huerto de avellano europeo ´Tonda di Giffoni´ fue cubierto con mallas de colores Negra (N), Azul-gris (AG) y Perla-gris (PG) tejidas con una densidad estándar de 4 hilos en la urdiembre y trama por cm-1, respectivamente Como control se dejaron árboles sin cobertura. Se evaluó el efecto de las mallas sobre las condiciones micro climáticas (intensidad y composición de la radiación solar, temperatura del aire, humedad relativa y déficit de presión de vapor, VPD), los componentes del rendimiento (rendimiento acumulado; rendimiento por fecha de cosecha; peso de fruto, FW y peso de semilla, SW) y las características fisiológicas de la hoja (tasa neta de la fotosíntesis, An; conductancia estomática, gs; peso específico de la hoja, SWL y densidad estomática, SD). La malla PG produjo el mayor incremento en la radiación solar difusa (47%) y global (5%) en comparación a las mallas AG y N. El VPD disminuyó un 12% bajo malla N, pero solo un 5% bajo mallas PG y AG. La malla PG incrementó significativamente el rendimiento acumulado, FW y SW y en un 12%, 13% y 6%, respectivamente comparado al Control. Las mallas N y AG redujeron la SD entre un 8 - 30% y el L SWL entre 15 - 20%, respectivamente. La malla PG no alteró ni la SD ni tampoco el SWL. Se encontró una relación significativa entre An y gs bajo todas las mallas, pero no para el Control. Esta relación entre An y gs fue significativamente positiva para la malla PG y negativa para la malla AG. Las mallas foto-selectivas son una interesante herramienta de base fisiológica que permite mejorar el rendimiento en huertos de avellano europeo bajo condiciones climáticas extremas. La malla PG es la alternativa más prometedora para este cultivo frutícola.
Análisis del desarrollo radicular, actividad biológica de la rizosfera y su efecto en la disponibilidad de nutrientes de variedades de trigo harinero de hábito invernal liberadas en chile entre los años 1965 y 2020.
(Universidad de Concepción, 2023) Paz Vidal, Paula Daniela; Schoebitz Cid, Mauricio Iván
A pesar de los avances en la genética del trigo, el impacto sobre la estructura de las raíces y la biología de la rizosfera aún no se conoce suficientemente. En este estudio, investigamos la exudación de carboxilatos, la colonización por hongos micorrícicos arbusculares, la actividad microbiana y la arquitectura de las raíces en variedades de trigo de invierno liberadas entre 1965 y 2020. Se establecieron catorce variedades diferentes de trigo invernal con cuatro repeticiones en un suelo Andisol con pH 5,6. Se extrajeron sistemas radiculares completos y muestras de suelo hasta 60 cm de profundidad. Los resultados obtenidos mostraron que las variedades hasta el año 1990 tenían una mayor exudación de carboxilatos, siendo succinato 76 % más exudado que los otros carboxilatos. La variedad Tukan (1993), fue la variedad con mayor exudación total de carboxilatos con un 57 %. La colonización micorrícica fue inversamente proporcional a las concentraciones de fósforo y todas las variedades mostraron una mayor actividad microbiana en antesis. Las raíces más largas se encontraron en las variedades liberadas después del año 2000, pero no se encontraron diferencias significativas en otros parámetros de la arquitectura radicular. No se observó ningún patrón claro entre la arquitectura radicular y la actividad biológica en función del año de liberación. La morfología de las raíces y la actividad biológica de la rizósfera como la exudación de carboxilatos, la actividad microbiana y la colonización micorrícica, es moderada por la genética de las plantas, pero se vieron afectadas por altas concentraciones de fósforo. El estudio se realizó en condiciones de campo, considerando las interacciones planta-microorganismos, que a menudo resultan complejas de analizar por la dificultad para extraer los sistemas radiculares.
Biocarbón como estrategia nutricional para la mitigación del impacto ambiental en aves de postura bajo sistema tradicional.
(Universidad de Concepción, 2023) Figueroa Aravena, Diego Ignacio Nicolás; Williams Salinas, Pamela Alejandra
A pesar de los avances científicos y tecnológicos en la avicultura, rubro que provee proteína de origen animal a la población, aún hay desafíos que requieren ser investigados. En la presente tesis se realizaron dos estudios orientados al uso de biocarbón en aves de postura y en bacterias relacionadas a éstas. El primer estudio fue un trabajo in vitro, en donde las cepas bacterianas: Salmonella enterica, Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Enterococcus faecalis fueron cultivadas en un medio de crecimiento, al cual se le incorporó biocarbón de paja de trigo y de cáscara de avellana europea producidos por pirólisis de 500 y 700°C. Se realizó un conteo de las unidades formadoras de colonias a las 24, 48 y 72 h de incubación. Además, para apreciar que ocurre con la población bacteriana a nivel gastrointestinal de las aves se realizó una secuenciación de ADN 16S a muestras obtenidas de la cloaca de aves, a las cuales se les dio biocarbón como aditivo dietario. En gran parte del conteo bacteriano realizado, no se obtuvieron diferencias con el control, pero a las 72 h de incubación se apreciaron aumentos en la población bacteriana de E. faecalis y disminuciones en la población de S. aureus. La secuenciación de ADN 16S permite inferir que el biocarbón no causa un disturbio en la normal microflora intestinal de las aves de postura. Por otro lado, el segundo estudio fue un trabajo in vivo, en donde se trabajó con aves de postura de la línea genética Hy-line, a las cuales se les dio biocarbón como aditivo dietario en dosis de 0,3; 1; y 2% para analizar el efecto que se produce en parámetros de producción, de calidad de huevo y de calidad de excreta. Se obtuvo que estos biocarbones no causaron un efecto significativo y constante en parámetros productivos y de calidad de huevo, mientras que en calidad de excreta se destacó el efecto causado por biocarbón de paja de trigo en la disminución de la emanación de nitrógeno amoniacal. En su conjunto, este estudio tiene un alto valor al realizar un estudio in vitro e in vivo sobre el tema en cuestión, estableciendo una sólida base para continuar investigando sobre biocarbón como estrategia de mitigación de problemas ambientales de aves de postura.
Aspectos fisiológicos que determinan la variación de rendimiento entre variedades y sistemas de protección climática en arándanos.
(Universidad de Concepción, 2023) Matamala Bustamante, María Fernanda; Bastías Ibarra, Richard Mauricio
La alta variabilidad climática actual ha estimulado considerablemente el uso de cubiertas para proteger los huertos de arándanos de eventos meteorológicos adversos, pero no existe claridad acerca de cómo el tipo de material de cubierta afecta el rendimiento y calidad en este cultivo. Esta investigación evaluó el efecto de las cubiertas de plástico de polietileno de baja densidad (LDPE), rafia y malla sobre características del ambiente que rodea a la planta (luz UV, PAR, NIR y grados días de crecimiento, GDD), la planta (intercepción de luz, índice de área foliar, LAI, rendimiento y desarrollo floral), y el fruto (firmeza, sólidos solubles y acidez) para dos cultivares de arándanos. La transmisión de UV con malla fue en promedio un 11% y 43% mayor que con rafia y plástico LDPE, mientras que la radiación NIR bajo rafia y plástico LDPE fue un 8 -13% mayor que la malla, y con impacto en el incremento de la temperatura fruto-aire y de GDD. El rendimiento bajo rafia fue en promedio un 27% superior al bajo malla. La firmeza de fruto con malla fue en promedio un 12% superior al plástico LDPE. Los valores de intercepción de luz, LAI y desarrollo floral de la planta explicaron en un 64% (p=0,0052) la variación de rendimiento por efecto de las cubiertas. Estos resultados sugieren que el tipo de cubierta afecta diferencialmente la productividad y de calidad de frutos en arándanos, debido a condiciones específicas de luz y temperatura que se generan bajo estos generan.
Cultivos intercalados trigo-leguminosas y su efecto en la disponibilidad de fósforo.
(Universidad de Concepción, 2023) Aravena Silva, Natalie del Carmen; Schoebitz Cid, Mauricio Iván
Los andisoles son el orden de suelo menos extenso, cubriendo menos del 1% de la superficie terrestre de la tierra. Sin embargo, en Chile, juegan un papel crucial, constituyendo el 50 % de la producción de cereales del país. A pesar de su importancia, existe una notable escasez de estudios que investiguen el impacto del suelo deficiente en P en la producción de cereales en el sistema de cultivos intercalados. Se realizó un experimento de campo de 2 años con dos niveles de P (con y sin) y sistemas de cultivo (es decir, monocultivo de trigo, cultivo intercalado de trigo/lupino y trigo/garbanzo). Se midieron las propiedades químicas del suelo, la respiración basal del suelo, las actividades enzimáticas, las propiedades morfológicas de las raíces y el rendimiento de los cultivos. El trigo intercalado exhibió un rendimiento relativo de un 60 % superior al del monocultivo de trigo, incluso en los tratamientos sin adición de P. Esto se relacionó con la actividad de la fosfatasa, que aumentó en trigo/lupino, mostrando una actividad 18 % y 30 % superior a la del trigo/garbanzo y el monocultivo de trigo, respectivamente. Además, la proporción de tierra equivalente (LER) de trigo/lupino superó 1 en ambas temporadas, lo que indica una mejor utilización del suelo y los nutrientes. En cambio, el trigo/garbanzo obtuvo un LER inferior a 1 en la segunda temporada. Esto demostró que estas especies exhiben una fuerte competencia, lo que tiene un impacto notable en el rendimiento general. Estos hallazgos sugieren que el cultivo intercalado de trigo/lupino puede mejorar la disponibilidad de nutrientes y el rendimiento, particularmente cuando se depende de bajos niveles de P. Estos resultados apoyan la practicidad del uso de sistemas de cultivos intercalados para mejorar los servicios ecosistémicos y la producción agrícola en un Andisol.
Implicancias de la adición de biocarbones sobre las propiedades bioquímicas y biológicas de vermicompost de residuos vitivinícolas.
(Universidad de Concepción, 2023) Antileo Mellado, Silvia Ester; Muñoz Vargas, María Cristina
El bagazo de uva es el principal subproducto de la industria vitivinícola y su inadecuado descarte es causante de problemáticas ambientales que requiere de técnicas mejoradas para la gestión de este residuo. La evaluación de vermicompost, generado del bagazo de uva, complementado con tres biocarbones (BCs) de diferente origen, se realizó con la finalidad de verificar los cambios en sus propiedades bioquímicas y biológica, mediante un experimento en condiciones ambientales controladas. El vermicompostaje se realizó durante 5 meses utilizando como sustrato bagazo de uva con lombrices de la especie Eisenia fetida S., en conjunto con BCs de residuos de la industria forestal y ganadera (estiércol de cerdo y cama de aves) aplicados al 2% (p/p); se consideraron tratamientos controles sin lombrices y sin biocarbones. Al final del vermicompostaje se analizaron las diferencias en rendimiento de vermicompost, poblaciones de lombrices adultas, propiedades químicas, índice de germinación (IG), emisiones de CO2 y actividades enzimáticas evaluadas mediante los índices GMean, T-SQI e IBRv2 de los vermicompost generados. Los resultados señalan que las poblaciones de lombrices adultas no fueron afectadas por ningún tratamiento; sin embargo, los biocarbones producidos a partir de estiércol porcino y cama de aves aumentaron los rendimientos, como también redujeron significativamente la relación C/N de los vermicompost finales. En relación con el índice de germinación (IG), se evidenció un efecto positivo en todos los tratamientos, situándose sobre 100%, dado que las repuestas fueron mejores que el control. La respiración microbiana se redujo en los tratamientos con biocarbones producto de la fase de maduración, exceptuando el proveniente de planteles avícolas por su alto contenido de carbonatos. Los índices enzimáticos reflejaron una reducción de las actividades enzimáticas en los vermicompost con biocarbón, especialmente en el proveniente de estiércol de cerdo. El tratamiento control sin lombrices ni biocarbón dio lugar a las mayores emisiones de CO2, mientras que el vermicompost sin biocarbón incrementó el IG. Se concluye que los tres biocarbones influyeron positivamente en acelerar la estabilización del vermicompost, siendo destacado el efecto del BC de estiércol de cerdo.
Respuestas de las relaciones hídricas y la composición química de las bayas y del vino en vides Moscatel de Alejandría sometidas a tres intensidades de poda.
(Universidad de Concepción, 2023) Ibarra Ibarra, Kasandra Angélica; Calderón Orellana, Arturo Alberto
Las vides Moscatel de Alejandría del Valle del Itata a menudo exhiben un bajo vigor, lo que puede sobre-exponer las bayas a una alta radiación solar y temperatura del aire, facilitando la aparición del daño por golpe de sol. Para estimar la severidad de daño por golpe de sol, se seleccionaron seis viñedos de Moscatel de Alejandría del Valle del Itata, tres viñedos con una zona frutal alta (~ 50 cm del suelo) y tres viñedos con una zona frutal baja (2 a 10 cm del suelo). Durante dos años consecutivos (2018 y 2019), se realizó la cosecha manual de los racimos de tres plantas elegidas al azar de cada uno de los viñedos, para estimar la severidad de daño por golpe de sol. Respecto a la altura de la zona frutal, esta no afectó la madurez y calibre de las bayas. Según los resultados, más del 40% de las bayas muestreadas presentaron daño por golpe de sol de moderado a muy severo. Se encontró una relación débil entre la severidad de daño por golpe de sol y la concentración de sólidos solubles. Sin embargo, se encontró una buena relación entre la tonalidad de la baya y la fluorescencia máxima de clorofila. Respecto a los terpenos, por lo general, su mayor concentración se asoció a bayas con una mayor severidad de daño por golpe de sol. La severidad de daño por golpe de sol reportada en este estudio, resalta la falta de un manejo técnico para mitigar este problema. En este contexto, la poda invernal severa podría aumentar la longitud de los brotes fructíferos, reduciendo la cantidad de radiación solar interceptada y afectando el estado hídrico de la planta, y la calidad de la fruta y el vino. Se realizó un estudio en un viñedo de Moscatel de Alejandría del Valle del Itata. Se aplicaron tres intensidades de poda (leve, moderada y severa, dejando 21, 16 y 12 yemas por planta, respectivamente). Durante la temporada 2021-2022, se evaluó el crecimiento y desarrollo reproductivo, el estado hídrico de las plantas, las condiciones del microclima y la calidad química de la fruta y el vino. Las vides severamente podadas mostraron rendimientos más bajos, pero similares estados hídricos y condiciones microclimáticas que los dos tratamientos restantes. La poda severa y leve mostraron la mayor incidencia y severidad de golpe de sol, pero la concentración más baja de compuestos aromáticos herbáceos. Estos resultados indicaron que el golpe de sol puede ser inducido por distintas intensidades de poda, generando cambios importantes en el perfil aromático de las bayas y los vinos.

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