Tesis Doctorado
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Secuestro de C del suelo en bosques de Nothofagus obliqua (Mirb.) Oerst. (Roble) con diferentes niveles de cobertura arbórea bajo manejo silvopastoril extensivo(Universidad de Concepción, 2025) Ramos Carreras, Camila; Zagal Venegas, Erick ManuelLa agroforestería representa una estrategia eficaz para reducir la deforestación, favorecer la rehabilitación/regeneración de ecosistemas degradados y mejorar la sostenibilidad del uso del suelo. Este estudio evaluó cómo distintos niveles de cobertura arbórea, la calidad de la hojarasca y la profundidad del suelo influyen en la capacidad de secuestro y estabilización de carbono (C) y nitrógeno (N) en Andisoles de bosques de Roble (Nothofagus obliqua) sometidos a manejo silvopastoril extensivo en Ranchillo Alto (37°04′52″ S, 71°39′14″ W), Región de Ñuble, Chile. Se analizaron tres sistemas silvopastoriles: abierto (Op, 85-95% de la radiación solar total sobre el dosel arbóreo), semiabierto (SOp, 65-75%) y semicerrado (SC, 45-55%) y un control sin manejo (Ctr), considerando cuatro profundidades de suelo (0–10, 10–20, 20–30 y 30–60 cm). Se realizaron análisis físicos, químicos y biológicos, fraccionamiento de materia orgánica (MOS) y determinación de C y no oxidable (Cnox). Las concentraciones más altas de C se registraron en los primeros 10 cm (13,9, 11,8, 11,5 y 8,5% para Op > SC > SOp y Ctr, respectivamente). A pesar de su mayor degradación, Op presentó los valores más altos de C, N y Cnox, probablemente por aportes pirogénicos históricos. Además, todos los sistemas silvopastoriles mostraron incrementos en la Materia Orgánica asociada a la Matriz Mineral (MAOM, por sus siglas en inglés) y stocks de C respecto al control sin manejo silvopastoril. Complementariamente, se evaluó el efecto de la calidad de la hojarasca sobre la estabilización de C mediante incubaciones de 120 días, usando hojarasca de alta (GQC/N ≈ 27) y baja calidad (LQ C/N ≈ 105) bajo los tres sistemas silvopastoriles (Op, SOp y SC) y dos profundidades de suelo (0–30 y 30–60 cm). La hojarasca LQ mejoró la transferencia y estabilización directa de POM→MAOM, mientras que la hojarasca GQ prolongó la residencia en fase lábil, favoreciendo las pérdidas de carbono respiratorio antes de la asociación mineral. La FTIR mostró que la Materia Orgánica Particulada (POM, por sus siglas en inglés) estaba enriquecida con señales alifáticas y la MAOM con grupos carbonilo oxidados. La apertura del dosel moduló los efectos de la calidad del sustrato. En conjunto, estos resultados, y bajo las condiciones de este estudio, muestran que el manejo silvopastoril, la calidad de la hojarasca y la estructura del dosel regulan la captura y estabilización de C en Andisoles, aportando evidencia clave para la restauración de suelos degradados y mitigación del cambio climático.Item Susceptibilidad de la mosca doméstica a insecticidas sintéticos, bioinsecticidas comerciales, aceites esenciales naturales y formulado como nanoemulsión(Universidad de Concepción, 2025) Oyarce Meléndez, Gabriela Antonia; Silva Aguayo, Gonzalo IvánLa mosca común (Musca domestica L., Diptera: Muscidae) es una plaga de relevancia agropecuaria y urbana, debido a su capacidad de transmitir enfermedades, reducir la calidad de productos agrícolas y causar molestias en humanos y animales. El principal método de control de infestaciones es el uso de insecticidas sintéticos. Sin embargo, el uso intensivo ha incrementado el desarrollo de resistencia en las poblaciones de moscas, haciéndolos menos efectivos y planteando riesgos para la salud humana y el ambiente. Una alternativa ampliamente estudiada son los aceites esenciales, destacando por su capacidad insecticida y repelente, que se manifiesta a través de diversos mecanismos de acción. Por ello, esta investigación tuvo como objetivo evaluar comparativamente la susceptibilidad de larvas, pupas y adultos de M. domestica a insecticidas sintéticos, bioinsecticidas comerciales, aceites esenciales y nanoemulsiones del aceite esencial de D. ambrosioides en condiciones de laboratorio. En general. los resultados mostraron que M. domestica presentó distintos niveles de susceptibilidad, siendo larvas y pupas menos afectadas que los adultos. El insecticida formulado con piretrinas + PBO produjo la mayor mortalidad en todos los estadios evaluados. Los aceites esenciales de eucalipto (E. globulus), salvia (S. officinalis) e hinojo (F. vulgare) demostraron actividad insecticida, eliminando al 100% de los adultos tratados en concentraciones entre 35 y 150 μL L−1, y un efecto repelente cercano al 90% en concentraciones menores de 20 μL L−1. El aceite esencial de paico (D. ambrosioides) mostró una mortalidad fumigante de 100% en concentraciones inferiores a 5 μL L−1, efecto que también se observó en su formulación. Estos resultados sugieren que las moscas han desarrollado tolerancia a los insecticidas comerciales más utilizados para su control, siendo el uso de aceites esenciales y sus derivados una alternativa viable al uso de insecticidas convencionales, viéndose mejorada su actividad insecticida mediante su formulación como nanoemulsión.Item 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, MiguelEl 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.Item 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 DoloresEsta 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.Item 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, NelsonEl 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.Item Deterioro fisiológico y desarrollo de estrategias de almacenamiento en Colobanthus quitensis: una planta modelo con semillas pequeñas y dormantes(Universidad de Concepción, 2025) Ontivero Vasallo, Yadiana; Cuba Díaz, MarelyLa calidad de las semillas es una característica compleja de evaluar, ya que está influida por factores ambientales, genéticos, estrategias de conservación y condiciones de germinación. Colobanthus quitensis es una especie extremófila con un alto potencial como modelo biotecnológico para el estudio del estrés ambiental y el cambio climático. La amplia diversidad de ecotipos de esta especie la convierte en un material valioso para investigar la calidad de semillas, especialmente en semillas pequeñas, con testa dura y dificultades para germinar. Con este propósito, se desarrollaron distintos ensayos para evaluar la influencia de las características de las semillas en la germinación in vitro. Se probaron estrategias de priming y escarificación mecánica para optimizar el protocolo de germinación. Asimismo, se emplearon técnicas comunes de análisis de vigor para determinar las estrategias más adecuadas para el análisis de semillas de C. quitensis y otras especies con características similares. Además, se adoptó un enfoque biológico al evaluar el impacto de hongos endófitos y sus extractos sobre la reproducción, calidad de semillas y su conservación. Esta investigación logró avances importantes en la caracterización y conservación de C. quitensis. Se identificó por primera vez la presencia de heteromorfismo en las semillas, demostrando que esta característica no solo influye en la capacidad germinativa, sino que también confiere ventajas frente a la salinidad y posiblemente ante otras condiciones de estrés. Se evidenció que el medio de germinación ideal debe contener una baja concentración de sales Murashige y Skoog (MS), un pH ligeramente ácido, halo-priming con KCl al 5% y escarificación mecánica en semillas de poblaciones antárticas. La inclusión de hongos endófitos tuvo efectos positivos tanto en el desarrollo de las plantas como en las características de las semillas. Además, se comprobó que temperaturas de conservación de 4°C, –20°C y –80°C son adecuadas para mantener la viabilidad de semillas ortodoxas como las de C. quitensis, observándose incluso un aumento en los porcentajes de germinación tras seis meses de almacenamiento, en comparación con semillas recién colectadas.Item Contaminación con microplásticos: evaluación de sus efectos sobre el sistema suelo-planta(Universidad de Concepción, 2025) Riveros Rivera, Gustavo Felipe; Schoebitz Cid, Mauricio IvánLos microplásticos (MPs) son plásticos de un tamaño entre 0.1 μm y 5 mm, estos pueden ser fabricados intencionadamente pequeños o generarse por la fragmentación de plásticos más grandes. Su creciente presencia en suelos representa un desafío ambiental, afectando las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. Al realizar una de las primeras revisiones sistemáticas de la literatura se evidenció que los MPs alteran el ciclo del nitrógeno (N) en varias áreas; actúando como sustrato para microorganismos, alterando las comunidades microbianas/enzimas, afectando la fauna del suelo lo que altera la dinámica de descomposición de materia orgánica y la disponibilidad de nutrientes. Se establecieron microcosmos para estudiar el efecto de los MPs en un Andisol, evidenciando que MPs de poliamida (PA) y polietileno de baja densidad (LDPE) aumentaron el carbono orgánico total (TOC) y amonio (NH4+), acompañado de una disminución de fosfato (PO43−), nitrato (NO3−) y disminución en la actividad β-glucosidasa. Además, se determinó que TOC y fosforo total (TP) pueden ser usados como parámetros químicos predictores de cambios microbiológicos en un Andisol contaminado con MPs. Al estudiar los efectos en un sistema suelo-planta, se evidenció que plantas de Raphanus sativus crecidas en un Andisol con MPs incrementaron su biomasa y el contenido relativo de clorofila en los tratamientos con PA, LDPE y polipropileno (PP), sin embargo, hubo un aumento en el estrés oxidativo además de una alteración en los perfiles de compuestos bioactivos, como antocianinas y glucosinolatos en la raíz comestible, especialmente con PP. Además, se identificó al carbono de biomasa microbiana (MBC) y los polifenoles como parámetros de suelo predictores de cambio de R. sativus crecidos en suelo contaminado con MPs. Estos resultados subrayan los riesgos a largo plazo de la contaminación por MPs, tanto para el suelo como para la calidad de los cultivos, lo que podría tener implicaciones para la seguridad alimentaria y la salud humana.Item Influencia de diferentes manejos agronómicos en la actividad microbiológica del suelo y capacidad antioxidante del fruto de calafate (Berberis microphylla G. Forst)(Universidad de Concepción, 2024) Betancur Aillapán, Matías Ignacio; Schoebitz Cid, Mauricio IvánEl calafate (Berberis microphylla G. Forts) tiene frutos con polifenoles beneficiosos para la salud humana; sin embargo, su producción se limita a poblaciones silvestre de baja productividad. El manejo agronómico es una alternativa para mejorar la productividad y/o características bioactivas de fruta en huertos, ya que, mediante distintas prácticas como el riego, fertilización, control de malezas o densidad de plantación, modifica las condiciones fisicoquímicas y microbiológicas del suelo necesarias para el ciclo de nutrientes involucrados en el desarrollo vegetativo, funcionamiento fisiológico y productividad de las plantas. Este estudio evaluó el efecto sobre el suelo, planta y frutos de cuatro manejos agronómicos sobre un huerto de calafate del centro-sur de Chile: dosis de riego (0, 50, 100 y 150% de la evapotranspiración de referencia [ET0]), tipos de mulch (sin mulch, geotextil, paja de avena, cáscara de avellana), dosis de fertilización orgánica (0, 5, 10 y 15 t ha-1 de compost) y densidades de plantación (6667, 3333, 2222 y 1667 plantas ha-1). Los resultados demostraron que, el riego, mulch, fertilización y densidad de plantación favoreció la actividad biológica del suelo, desarrollo de la planta y productividad de frutos de calafate. Regar con 50% de la ET0, optimiza el agua, y mejoró el suelo con más biomasa microbiana (33%), respiración basal (18%) y actividad enzimática (46% deshidrogenasa y 12% fosfatasa) que sin riego. Además, favoreció a la planta con mayor conductancia estomática (34%) e índice de clorofila (45%) que sin riego, manteniendo frutos con similares antocianas (286,4 mg 100 g-1) y capacidad antioxidante ORAC (1011 µmol TE 100 g-1) que riego de 100% de la ET0. El mulch favoreció la actividad biológica del suelo y calidad de los frutos de calafate. La cascara de avellana mejoró el suelo con más actividad microbiana (40%), respiración basal (31%) y actividad de la ureasa (20%) que sin mulch. Aunque las funciones fisiológicas de la planta y rendimiento no mejoraron con la cascara de avellana, la calidad de fruta mejoró, con incrementos de 24% en antocianinas y 30% en capacidad antioxidante ORAC que paja de avena. La fertilización orgánica benefició la biomasa microbiana del suelo, desarrollo de la planta, rendimiento y calidad de frutos. La dosis de 10 t ha-1 mejoró la microbiología del suelo más biomasa microbiana (33%) y respiración basal (40%) que sin fertilización. También, favoreció a la planta con aumento del índice de área foliar (33%) e índice de clorofila (30%), y condujo a una producción de fruta 37% más alta con 2.7 veces más antocianinas y 12% más capacidad antioxidante ORAC que sin fertilización. Las densidades de plantación mejoraron la respuesta microbiológica del suelo, el desarrollo de la planta y calidad de los frutos. La densidad tradicional (3333 plantas ha-1) produjo un suelo con mayor respiración basal (13%) y actividad de ureasa (29%) que alta densidad (6667 plantas ha-1). Además, la planta se vio favorecida aumentando 42% el índice de área foliar y 17% la conductancia estomática que una alta densidad, mientras que hubo un aumento en la calidad de fruta en comparación a una densidad alta, con 39% más contenido de polifenoles totales y 58% más capacidad antioxidante DPPH. Estos resultados son consistentes en demostrar que es posible aumentar la productividad y calidad del calafate, así como la actividad microbiológica y enzimática del suelo, mediante manejos agronómicos de riego, mulch, fertilización orgánica y densidad de plantación. Esta información es relevante para el establecimiento de nuevos huertos de calafate en Chile.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.Item Efecto de la disponibilidad de agua y de azufre sobre las características agronómicas, actividad antioxidante y aminoácidos azufrados de quinoa (Chenopodium quinoa Willd.)(Universidad de Concepción, 2024) Ocampo Rodríguez, Margarita Isabel; Fischer Ganzoni, Susana UrsinaUna forma de afrontar los retos del cambio climático es conocer la capacidad de adaptación de los cultivos a diferentes ambientes edafoclimáticos. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la disponibilidad de agua y de azufre en las características agronómicas, actividad antioxidante y aminoácidos azufrados de la quinoa. El ensayo se realizó en macetas con sustrato de la serie Santa Bárbara, al aire libre durante 2019/20 y 2020/21. El diseño fue de bloques divididos de dos factores, disponibilidad de agua (WA) de 25%, 50% y 100% en la etapa de llenado de grano y disponibilidad de azufre (SA) en concentraciones de 8, 12 y 20 ppm en el cultivo. En las características agronómicas y productivas no existió interacción significativa (p˃0,05) entre los factores (WA*SA). En el análisis individual, la menor WA (25%) disminuyó significativamente (p≤0,05) el rendimiento y la altura, mientras que, la mayor fertilización de azufre aumentó significativamente (p≤0,05) la altura, la longitud de la panoja, peso mil semillas y el rendimiento. En antioxidantes, el contenido de fenoles totales (TPC) y flavonoides (TFC) presentaron diferencias significativas (p≤0,05) entre los tratamientos de 100% y 25% WA. En tanto, SA ejerció diferencias significativas (p≤0,05) entre 8 y 20 ppm en los ensayos de TPC y el poder antioxidante reductor del ión férrico (FRAP). La interacción WA*SA generó diferencias significativas (p≤0,05) en los TFC y la capacidad antioxidante del radical oxígeno (ORAC) en la segunda temporada. Al correlacionar los resultados de cantidad y capacidad antioxidante, sólo en 2019/2020 existió una correlación válida de los resultados entre TPC y FRAP. En ambas temporadas, la interacción WA*SA no generó diferencias significativas (p>0,05) en las proteínas y en los aminoácidos azufrados. En proteínas, individualmente WA y SA, presentaron diferencias significativas (p≤0,05) entre 25 y 100%, así como, entre 8 y 20 ppm, respectivamente. En los aminoácidos azufrados, metionina evidenció diferencias significativas (p≤0,05) con 12 ppm de SA en la primera temporada.Item Control de Phlyctema vagabunda con levaduras antagonistas.(Universidad de Concepción, 2022) Sepúlveda Brito, Ximena Patricia; Vargas Concha, Yolanda MarisolLa pudrición ojo de buey, producida por Phlyctema vagabunda, es una importante enfermedad de postcosecha en las manzanas. Las medidas actuales para controlar la infección incluyen fungicidas sintéticos. Sin embargo, la creciente preocupación pública por los residuos de fungicidas en los alimentos ha generado interés en el desarrollo de métodos alternativos de control no químicos; siendo el control biológico una de las alternativas más prometedoras. En esta investigación, se aislaron y evaluaron levaduras endófitas nativas para el biocontrol de P. vagabunda en manzanas. También se determinaron los mecanismos de acción implicados. Dos aislados, Vishniacozyma victoriae EPL4.5 y EPL29.5, mostraron actividad de biocontrol contra P. vagabunda a 20°C en manzanas; la incidencia de ojo de buey se redujo en un 39% y 61%, respectivamente, y la severidad de la enfermedad disminuyó en un 67% y 70%, espectivamente, cuando las manzanas fueron inoculadas con estas levaduras 24 h antes de aplicar el patógeno. Los principales mecanismos de acción que podrían estar implicados en la actividad de biocontrol observada fueron la capacidad de formar biopelículas, la producción de compuestos orgánicos volátiles y la inducción de resistencia en la fruta.Item Estrategias combinadas de elicitación y modelos predictivos en el estudio de la acumulación de fitoquímicos y propiedades antioxidantes en brotes de especies raphanus crecidas a altas temperaturas.(Universidad de Concepción, 2023) Toro Rojas, María Trinidad; López Belchí, María DoloresLos brotes o germinados de plantas comestibles son una fuente de alimento que presenta un alto contenido de compuestos bioactivos en sus tejidos, que además pueden ser potenciados a través de mecanismos de elicitación. Evaluar los avances de las investigaciones relacionadas con esta temática se vuelven cruciales para identificar las tendencias actuales que apuntan a mantener una dieta rica en compuestos bioactivos o fitoquímicos provenientes de los germinados. Las técnicas para potenciar estos compuestos endógenos de las plantas durante el período de crecimiento nos traen nuevos desarrollos productivos e innovadores a nivel agronómico y comercial. Existe un enorme aumento en la producción de publicaciones académicas, generando gran cantidad de información que puede resultar compleja para los lectores. El análisis de la información científica emergente y las tendencias pasadas conduce a la necesidad de abordar esta vasta información a través de métodos matemáticos y estadísticos, incluido el análisis bibliométrico. Así, el capítulo II brinda información sobre las características básicas de la literatura y evalúa el progreso y desarrollo de la investigación científica de la temática de interés. Primero se realizó una breve aproximación teórica que entrega información sobre la definición de germinados, formas de identificarlos, tiempos de cultivo y algunos ejemplos de diferentes elicitores y sus efectos en la composición de compuestos bioactivos. Además, este enfoque fue seguido por una sección de estadísticas descriptivas y finalmente se realizó el análisis bibliométrico. En éste último se identificaron algunos indicadores bibliométricos considerados de gran importancia en la evaluación de la investigación científica, como el análisis de productividad de países, autores, documentos y revistas, índices de colaboración y análisis de co-ocurrencia de palabras clave. Debido a que no existen trabajos previos realizados con especies Raphanus (familia rassicaceae) respecto a la respuesta de estrés abiótico como son las altas temperaturas, que pueden inducir o ser perjudiciales para la síntesis de compuestos bioactivos, y a la vez, combinando esta fuente de estrés con elicitores exógenos, se realizó el trabajo presentado en el capítulo III. Este estudio utilizó como materia prima brotes de rábano silvestre y comestible de 7 días de edad, que fueron sometidos a un aumento de temperatura de crecimiento (30°C) combinado con la aplicación exógena de diferentes elicitores (MeJa, ácido cítrico, K2SO4 y quitosano) para activar los mecanismos de defensa. Se evaluaron rasgos de desarrollo, daño oxidativo, contenido de GSL y antocianinas, y capacidad antioxidante acompañado del desarrollo de un modelo predictivo. La acumulación de bioactivos fue altamente promovida por la aplicación de dos elicitores, K2SO4 y MeJa. Ambas especies fueron susceptibles a la aplicación de elicitores más que a la alta temperatura. El análisis de correlación y el análisis de componentes principales (PCA) confirmaron que en términos de acumulación de GSL, el rábano comestible mejoró la síntesis de estos compuestos con K2SO4 y el elicitor MeJa, mientras que el aumento de temperatura de 10 °C no fueron tan decisivos. En relación a la acumulación de antocianos, el rábano comestible, a pesar de aumentar su contenido tras la aplicación de MeJa, no fue capaz de tolerar el aumento de temperatura y estos compuestos se redujeron días antes de la cosecha, a diferencia del rábano silvestre, que aumentó significativamente la síntesis de estos metabolitos secundarios con esta combinación. Además, el elicitor de MeJa combinado con alta temperatura incrementó el estrés oxidativo a través del contenido de MDA, situación generalmente asociada al mayor contenido de compuestos fenólicos y al aumento de la capacidad antioxidante (DPPH y ORAC). Para finalizar, se desarrolló una red neuronal artificial para predecir el comportamiento del aumento de temperatura combinado con MeJa. La red generó una correlación entre los valores ajustados y observados de más del 90%, con alta precisión de predicción, permitiéndonos predecir el comportamiento de los brotes bajo estas condiciones. Por lo tanto, se demuestra que los elicitores en combinación con el análisis predictivo representan una herramienta eficaz para mejorar el valor nutricional de los brotes de especies de Raphanus en condiciones futuras de aumento de temperatura.Item Evaluación de la calidad química, física y microbiológica de suelos de uso agropecuario afectados por incendios forestales.(Universidad de Concepción, 2023) Garrido Ruiz, Claudia; Sandoval Estrada, Marco AntonioLa frecuencia y severidad de los incendios en regiones de clima Mediterráneo ha incrementado en las últimas décadas debido a cambios de las condiciones climáticas y uso de la tierra. Este cambio en el régimen del fuego se ha convertido en una amenaza tanto para bosques y vegetación arbustiva como para tierras agrícolas. En este contexto, existe mucha investigación para evaluar los impactos de incendios en la degradación del suelo en bosques, vegetación arbustiva y praderas, sin embargo, estudios del efecto de incendios en tierras agrícolas de secano en la cordillera de la costa de Chile no existen a pesar de ser estás altamente vulnerables a los incendios. Aunque las tierras agrícolas no acumulan tanta biomasa (combustible) como los bosques y por ende los incendios de alta severidad no son usuales, el 33% de las tierras agrícolas afectadas fueron afectadas por incendios de severidad media durante el año 2017. Basados en el contexto anterior, en el presente proyecto de investigación se realizó una extensa revisión bibliográfica del efecto de los incendios en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo en zonas de clima Mediterráneo y se evaluó el efecto de incendios de media severidad en las propiedades fisicoquímicas y biológicas de suelos de uso agrícola en la cordillera de la costa de Chile. Para determinar el efecto a corto plazo (14 meses después del incendios) de los incendios de media severidad en tierras de uso agropecuario, se evaluaron 40 propiedades de muestras de suelos afectados por incendios de severidad moderada y suelos no afectados por incendios en dos profundidades: i) 0-5 cm y ii) 5-10 cm. Las propiedades del suelo más sensibles a los incendios en los primeros 5 cm de acuerdo con la prueba T (p<0.05) son el porcentaje de micro agregados y macro agregados y el contenido de NO3-N, Fe, Cu y S. Además, las propiedades del suelo que diferencian entre suelos quemados y no quemados independientemente de la profundidad del muestreo fueron seleccionados como indicadores de calidad de suelo. Entonces, la actividad de la Carboxilesterasa, la humedad disponible del suelo, el pH y el contenido de Ca, P, Fe, B, S y Cu fueron seleccionados mediante un análisis de varianza de dos factores con el efecto del fuego y profundidad de muestreo como fuentes de variación. La actividad de la enzima Carboxilesterasa y la humedad disponible del suelo disminuyeron después de 14 meses. También, el pH disminuyó significativamente afectando así la disponibilidad de nutrientes. El contenido de Ca y P disminuyeron mientras que la disponibilidad de Fe, Cu, S y B incrementaron en los suelos afectados por el incendio. Para estimar los cambios impulsados por los incendios se calculó un índice de calidad del suelo mediante la sumatoria de los indicadores de calidad del suelo normalizados. A pesar de encontrar efectos no efímeros del fuego en múltiples propiedades del suelo, estos efectos fueron positivos y negativos. Por lo tanto, el índice de calidad de suelo no varió entre los suelos afectados por incendios y los suelos no afectados por incendios 14 meses después del incendio.Item Determinación de los manejos agronómicos del Calafate (Berberis microphylla G. Forst) en la zona centro sur de Chile.(Universidad de Concepción, 2022) Pinto Morales, Fernando David; Zapata San Martín, Nelson RolandoEl Calafate (Berberis microphylla G. Forst) es un frutal silvestre de hoja perenne y bayas azules que crece en forma natural en la Patagonia sudamericana. Posee características nutracéuticas beneficiosas para la salud humana, por este motivo se hace atractivo su domesticación como un frutal que pueda establecerse de manera comercial en la producción agrícola. Sin embargo, la domesticación agronómica de este berry aún no ha sido desarrollada, no se conocen con exactitud sus requerimientos edafoclimaticos y el comportamiento de la planta en huertos establecidos. Para iniciar la domesticación y posterior establecimiento comercial de esta especie, se plantearon dos objetivos, que se desarrollarón en la zona centro sur de Chile. El primer objetivo fue evaluar fecha óptima de cosecha de los diferentes clones silvestres de calafate, en relación al contenido polifenólico, capacidad antioxidante, parámetros de calidad y peso del fruto, durante dos temporadas consecutivas. Para lo cual, se seleccionaron cuatro grupos de clones de calafate silvestres ubicados en la localidad de San Ignacio, Chile. Se estableció un periodo de cosecha desde los 110 a 140 días después de plena floración (DDPF). Entre los principales resultados obtenidos, se pudo destacar que la respuesta a los diferentes parámetros evaluados tuvo un efecto diferenciador el tipo de clon evaluado y la variable fecha de cosecha. El segundo objetivo fue evaluar diferentes concentraciones crecientes de compost sobre la parámetros físico químicos y productivos del fruto de calafate cultivado. Se evaluó el efecto de los tratamientos sobre parámetros fisiológicos, productivos y de calidad en frutos de calafate, durante dos temporadas consecutivas (las temporadas 2018-2019 y 2019-2020). Se observó una respuesta a la fertilización en base a compost en el rendimiento y calidad del fruto, así como en sus contenidos nutracéuticos, aunque no se mostraron diferencias significativas en los parámetros fisiológicos. Las dosis de compost que mejor resultado obtuvieron entre los parámetros evaluados fueron 10 y 15 Ton ha-1 de compost, quienes obtuvieron un rendimiento de 726 y 924 g planta-1 respectivamente y una concentración polifenolica de 764 y 1062 mg de ácido gálico/100 gramos de peso fresco respectivamente.Item Estudio y evaluación de ingredientes desarrollados a partir de subproductos de uva con alto contenido de compuestos fenólicos y sus nuevos usos en la agricultura(Universidad de Concepción, 2022) Pascual Aburto, Guillermo Alfonso; López Belchí, María DoloresEn los últimos años ha aumentado la preocupación y la búsqueda de soluciones para el tratamiento de los materiales de desecho generados por la industria del vino. Estos residuos generados en la producción de vino se caracterizan por la alta concentración de antioxidantes naturales, donde, algunos de ellos ya se están reutilizando en las industria alimentaria y cosmética. En el ámbito agrícola, los subproductos del vino se están utilizando principalmente como acondicionadores del suelo, como adsorbentes para metales pesados y como fertilizantes. El presente trabajo estudió y evaluó el potencial bioactivo de los residuos de orujos de uva, var. Tintorera, obtenidos como subproductos del proceso de vinificación, así como la formulación, encapsulación y estabilidad de un suplemento dietético para polinizadores. El estudio se focalizó en el potencial antiviral de este ingrediente, específicamente sobre virus de abejas. Para ello, el Capítulo II entrega una revisión bibliográfica de los trabajos actuales para las distintas aplicaciones de los orujos y su actividad antiviral, donde se documenta información actualizada de los conocimientos sobre la composición nutricional y fitoquímica de los residuos vitivinícolas, convirtiéndolos en una alternativa viable para un manejo sustentable y reducir el impacto medioambiental de la producción de vino en todo el mundo. Una vez conocida las características de los distintos subproductos de la vinificación, en el Capítulo III se presenta un estudio sobre la formulación del suplemento dietético para polinizadores con alto valor bioactivo, empleando la técnica de Spray Drying (una de las técnicas de encapsulación más utilizadas en la industria alimentaria), la caracterización del suplemento obtenido y posteriormente el establecimiento de un ensayo in vivo. El objetivo principal de este ensayo fue evaluar la capacidad antiviral del suplemento en particular, su efecto contra el virus de las alas deformes (DWV) en abejas melíferas (Apis mellifera) a través de la respuesta del sistema inmune de las abejas. Para ello, se aplicaron diferentes dosis del suplemento previamente formulado (0,5; 1; 2,5; 5%) de extracto de orujo de uva (Vitis vinifera L.) en la dieta de abejas. La detección del efecto antiviral se realizó mediante el método de cuantificación de PCR en tiempo real (qPCR). Entre los principales resultados obtenidos se pudo destacar que el suplemento dietético, después del tratamiento térmico, mantuvo un alto contenido de antocianos totales (1102,45 mg 100 g-1) y logró disminuir la carga de DWV en las abejas melíferas a través del tiempo, concluyendo que el contenido bioactivos presentes en el suplemento desarrollado en este estudio tiene un efecto positivo en el sistema inmunitario de las abejas frente a la presencia del DWV.Item Comportamiento de maqui silvestre (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz; Elaeocarpaceae): manejo de canopia y compuestos bioactivos en frutos.(Universidad de Concepción, 2022) Fuentealba Sandoval, Verónica Cecilia; Fischer Ganzoni, Susana UrsinaMaqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz; Elaeocarpaceae), especie endémica de Chile y Argentina. Se presenta en bosques denominados “macales” que corresponden a agrupaciones densas monoespecíficas. Sus frutos son considerados un producto forestal no maderero (PFNM) que ha experimentado un aumento sostenido en el consumo de éstos por parte de la sociedad. La especie presenta una reconocida plasticidad morfológica y fisiológica, que le permite adaptarse a diferentes condiciones edafoclimáticas. El maqui destaca por su alto contenido de polifenoles, antocianinas (delfinidinas y cianidinas), flavonoides, taninos y alcaloides, con potencial uso nutrifuncional, medicinal y aromático. Las concentraciones de compuestos bioactivos pueden variar entre plantas de la misma especie ubicadas en diferentes zonas geográficas, debido a que éstas los sintetizan para protegerse del estrés oxidativo producido a consecuencia de los factores ambientales, que, bajo ciertas condiciones, las afectan. Los macales silvestres son objeto de una fuerte presión antrópica siendo recolectados intensivamente, representando una amenaza a su producción. Usualmente, la cosecha de maqui se realiza mediante cortes o quiebres de ramas y vástagos, provocando que los árboles o arbustos no produzcan frutos en tres a cuatro temporadas. Para evitar que esto suceda se recomienda técnicas de manejo eficientes y eficaces, que garanticen su producción continua y, a su vez, cumplir con la ley de bosque nativo en vías de un desarrollo sustentable. El presente estudio plantea evaluar el comportamiento del maqui silvestre, su manejo y la influencia de las condiciones edafoclimáticas y estados de madurez sobre los compuestos bioactivos en frutos, en tres localidades del centro-sur de Chile. Para ello consta de los siguientes objetivos: Identificar los principales aspectos relacionados con maqui en condiciones silvestres para un manejo sustentable. En segundo lugar, analizar el contenido de compuestos bioactivos y capacidad antioxidante en frutos de maqui silvestre en diferentes estados de madurez y condiciones edafoclimáticas. En tercer lugar, determinar la variación en rendimiento de frutos en plantas de maqui silvestre sometidas a diferentes intensidades de poda y/o raleo. En el capítulo I, se mencionan y abordan de manera general aspectos relacionados con maqui, manejo sustentable, manejo de canopia y fructificación y, finalmente compuestos bioactivos. El capítulo II, es una revisión con el objetivo de revisar y resumir los estudios publicados sobre las características generales, la distribución, la adaptación y el manejo de la producción del maqui, con énfasis en el manejo de la canopia para la producción sostenible de los frutos del maqui. En la revisión se resumen las investigaciones actualizadas sobre el manejo productivo del maqui, con énfasis en la sustentabilidad del recurso. La comunidad científica se ha centrado en el estudio de las características y propiedades químicas del maqui y su uso medicinal. Sin embargo, hay pocos estudios sobre la producción de maqui, la cosecha y la sustentabilidad de las poblaciones silvestres de maqui. Se han reportado efectos positivos de la poda en los árboles de maqui, ya sea de formación o de producción. Sin embargo, el momento y la intensidad de la poda no han sido definidos ni implementados en plantas silvestres. Un plan adecuado de manejo de canopia permitiría una óptima intercepción y distribución de la luz para aumentar la productividad y facilitar la cosecha en las poblaciones silvestres. El fruto de maqui se ha calificado como una "superfruta" debido a su composición fitoquímica y actividad antioxidante. El contenido de compuestos bioactivos en el maqui silvestre, específicamente la delfinidina, está influenciado por el tiempo de recolección, los rasgos genéticos y las condiciones ambientales (localidad). Considerando estos antecedentes en el capítulo III, se realizó un estudio de acumulación de derivados de delfinidina y otros compuestos bioactivos en maqui silvestre bajo diferentes condiciones ambientales y etapas de madurez del fruto. El objetivo del estudio fue evaluar el contenido de polifenoles totales, los niveles de antocianinas y flavonoles, y la capacidad antioxidante del maqui en tres estados de madurez del fruto (inmaduro, pre-maduro y maduro) en tres localidades diferentes de Chile Central (Coihueco, Cayumanque (Quillón) y Tregualemu (Pelluhue)) durante dos temporadas consecutivas (2019-2020 y 2020-2021). Hubo una interacción (p 0,05) entre la localidad y el estado de madurez del fruto en todos los compuestos bioactivos evaluados. El contenido total de polifenoles varió en los diferentes estados de madurez, oscilando entre 2,290 (estado maduro) y 1,025 mg de equivalentes de ácido gálico (EAG) 100 g-1 de peso fresco (estado inmaduro). Se encontró una acumulación de derivados de delfinidina en la etapa de maduro, estos compuestos representaron una proporción significativa de alrededor del 80% de las antocianinas totales en ambas temporadas. La capacidad antioxidante varió en función de la temporada, la localidad y el estado de madurez del fruto. Los valores más altos se registraron en Cayumanque, con un valor medio de 8,926 µmol Trolox equivalente 100 g-1 de peso fresco, para ambas temporadas. Con el fin de suministrar materia prima de calidad similar, lo cual es una cuestión clave para las industrias alimentaria y farmacéutica, y permitir una producción sustentable, es necesario regular las variaciones de temporadas y ambientales de los compuestos bioactivos, así como las características químicas de los frutos silvestres de acuerdo con las condiciones edafoclimáticas.Item Carbono orgánico del suelo, predicción de su tasa de descomposición en el marco del calentamiento global.(Universidad de Concepción, 2022) Hidalgo Giubergia, Marcela Andrea; Zagal Venegas, Erick ManuelLa descomposición del carbono (C) en el suelo depende de complejas interacciones entre variables ambientales que difieren a lo largo de gradientes latitudinales. El objetivo de esta investigación fue evaluar y validar un modelo predictivo para los valores de 13C utilizando espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) en varios perfiles de suelo, para probar la aplicabilidad de un índice de mineralización y respiración del C orgánico del suelo (COS) basado en valores NIRS de ∆δ13C. Trece sitios en praderas naturales de vegetación C3 se muestrearon a lo largo de un gradiente latitudinal de 4000 km (30° a 50°S) en Chile, maximizando la diversidad climática y geoquímica del suelo. En un primer estudio se evaluó NIRS para la determinación de isótopos estables de C del suelo y para un escrutinio rápido de múltiples muestras. Por lo tanto, inicialmente se determinó el valor de δ13C de las muestras mediante espectrometría de masas de relación isotópica, frente al estándar Pee Dee Belemnite de Viena y mediante el escaneo en el rango NIR y a una resolución de 4 cm-1. Dos modelos de predicción basado en valores NIRS δ13C fueron desarrollados a través de la regresión parcial por mínimos cuadrados (RPMC) usando diez latentes variables y un enfoque de bosque aleatorio (BA). El error cuadrático medio de predicción para la validación de las simulaciones de δ13C obtenidos usando RPMC y BA fueron 1.38‰ y 1.15‰, respectivamente. El desempeño de ambos modelos indica que NIRS puede ser usado para predecir δ13C según el set de datos seleccionados. Luego, en un segundo estudio, se realizaron incubaciones a diferentes profundidades de suelo por 60 días, para evaluar las tasas de mineralización de C del suelo (TMC) y la respiración potencial específica (RPE) como indicadores de la descomposición de C, utilizando la variación de la firma de NIRS δ13C (modelo RPMC) a medida que aumenta la profundidad del suelo (∆δ13C). En su totalidad, los resultados de esta investigación apoyan el uso de la NIRS como método predictivo en los análisis sobre la dinámica del C en el suelo. A su vez, ∆δ13C obtenido a partir de datos NIRS pueden servir como proxy para investigar la degradabilidad potencial de la MOS y su interacción con los procesos geoquímicos.Item Mapeo digital de las reservas de carbono orgánico del suelo y sobre el suelo a partir de la unidad de muestreo hasta una escala nacional.(Universidad de Concepción, 2021) Duarte Castañeda, Efraín Alberto; Zagal Venegas, Erick ManuelLa construcción de un sistema robusto y transparente para la medición y monitoreo del carbono almacenado en los cinco reservorios considerados por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) requiere de la combinación de información proveniente principalmente de dos fuentes: 1) mediciones en terreno, 2) información biofísica derivada de productos satelitales. En la actualidad, la cuantificación de la biomasa de los recursos vegetacionales y el carbono orgánico del suelo (COS) tienen una gran importancia de tipo ecológico y económico, ya que tanto los árboles como el suelo contribuyen significativamente al balance del carbono del planeta Tierra. Basados en el contexto anterior, en el presente proyecto de investigación se implementaron métodos capaces de medir, monitorear y reportar mediante un mapeo digital del COS y la degradación de los bosques tropicales aplicando enfoques analíticos que integran información biofísica derivada de sensores remotos y datos provenientes de mediciones en terreno, los cuales al ser integrados mediante técnicas de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) son capaces de generar modelos espacialmente explícitos del COS y de la degradación del carbono contenido en los bosques. El enfoque permite a los países implementar metodologías para reportar información transparente y consistente sobre las emisiones y absorciones de carbono en tierras forestales; adicionalmente, estos métodos apoyan a los países en sus reportes nacionales ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) y facilita su participación en procesos e iniciativas para la mitigación del cambio climático a través de un mecanismo financiero para la reducción de emisiones causadas por la deforestación y la degradación de los bosques (REDD+).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 Plateado del manzano causado por Chondrostereum purpureum: factores microbianos asociados a la reversión de síntomas(Universidad de Concepción, 2019) Grinbergs Salas, Daina Eveline; Moya Elizondo, Ernesto AntonioEl Plateado es una enfermedad de madera que no cuenta con control efectivo. En manzano se ha observado el fenómeno de reversión de síntomas foliares y se postula que está relacionado con la microbiota endófita y/o patógena. El objetivo fue establecer diferencias entre plantas reversadas, sanas y enfermas, en su condición fisiológica y comunidades microbianas endófitas y patógenas, de manera de determinar si la reversión tiene relación con la microbiota endófita y/o con la virulencia de C. purpureum. Se midieron parámetros fisiológicos y expresión de genes de defensa en plantas de distinta condición. Se comparó la riqueza y similitud de la microbiota endófita a través de DGGE. Los endófitos fueron aislados, identificados y confrontados con dos cepas virulentas de C. purpureum en cultivos duales. Los aislamientos del patógeno fueron caracterizados a través de su morfología marcadores moleculares, crecimiento a distintas temperaturas, virulencia en ramillas de manzano y producción de EndoPG. Las comunidades microbianas de plantas sanas y reversadas fueron iguales y más ricas que las enfermas, diversidad que también se reflejó en los microorganismos aislados. Los aislamientos bacterianos fueron en su mayoría Firmicutes y Actinobacteria, y los de mayor actividad antagonista fueron Bacillus, Paenibacillus y Streptomyces. Los hongos aislados fueron en su mayoría Ascomycetes, con Aureobasidium, Clonostachys y Trichoderma presentando el mayor antagonismo. Las bacterias y hongos con mayor actividad antagonista provenían de plantas sanas y reversadas. Respecto a C. purpurem, los aislamientos se reunieron en 11 grupos genéticos y los provenientes de plantas reversadas crecieron más lento, fueron menos virulentos en ramillas de manzano y expresaron el gen endoPG en menor medida. Los resultados indicaron diferencias entre plantas sanas, reversadas y enfermas, con mayor similitud entre plantas sanas y reversadas. Además, sugiere que la microbiota endófita y patógena tiene relación con la reversión, y sugiere conducir futuros estudios que permitan determinar los microorganismos involucrados en la reversión de síntomas, para ser utilizados como agentes de control biológico de C. purureum.