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Control de Phlyctema vagabunda con levaduras antagonistas.
(Universidad de Concepción., 2022) Sepúlveda Brito, Ximena Patricia; Vargas Concha, Marisol
La 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.
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 Dolores
Los 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.
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 Antonio
La 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. xii 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.
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
El 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.
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 Dolores
En 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.
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
Maqui (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.
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
La 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.
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
La 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+).
Análisis agronómico y ambiental del uso de biocarbón como enmendante de suelo.
(Universidad de Concepción., 2021) Ginebra Aguilar, Milagros; Muñoz Vargas, María Cristina
Los 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.
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 Antonio
El 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.
Detección e identificación de virus de la abeja de miel (Apis mellifera L.) (Hymenoptera: Apidae), en apiarios de las regiones del Maule y BioBío, Chile y su asociación con otras patologías apícolas.
(Universidad de Concepción., 2013) Rodríguez Sanhueza, Marta Emilia; Vargas Concha, Yolanda Marisol
A nivel mundial, se describen a los virus: Virus de la Cría Saciforme (Sacbrood Bee Virus, SBV), Virus de las Alas Deformadas (Deformed Wing Virus, DWV), Virus de Kashemira (KBV), Virus de la Parálisis Aguda (Acute Bee Paralysis Virus, ABPV), Virus de la celdilla Negra de la Reina (Black Queen Cell Virus, BQCV), Virus de la Parálisis Crónica (Chronic Bee Paralysis Virus, CBPV) y el Virus Israelí de la Parálisis Aguda (Israelí Acute Paralysis Virus, IAPV) como los siete más comunes en las abejas. La presente memoria de titulo estuvo orientada a detectar e identificar cuatro de estos virus, en colmenas de distintas localidades de las regiones del Maule y del Biobío, evaluar la prevalencia y su asociación con otras patologías apícolas como los ácaros Varroa destructor, Acarapis woodi y los microosporidios del género Nosema spp. De acuerdo a lo anterior, y bajo la hipótesis que altas tasas de mortalidad observadas a inicios de la primavera de 2010 en colmenas de la localidad de Curepto, Región del Maule, estaban asociadas a patógenos virales, se colectaron muestras de abejas adultas desde colmenas que presentaban síntomas de enfermedad, en 21 apiarios de esa localidad. Las muestras colectadas por colmenas formaron un grupo de abejas por apiario que fue almacenado a -80ºC, hasta su análisis. Al analizar en conjunto los resultados de los estudios realizados se pudo concluir: a) En Chile existen a lo menos cuatro de los siete virus más comunes encontrados en abejas A. mellifera, estos son: ABPV, BQCV, DWV y SBV. b) No se observó una relación entre la infección de los virus ABPV, BQCV, DWV y SBV, con la presencia de los ácaros V. destructor y A. woodi, ambas especies de Nosema y estado de desarrollo de la abeja. c) En los apiarios estudiados de la Región del Maule el virus más prevalente fue BQCV y en menor grado DWV y SBV. d) En apiarios de la Región del Biobío, se determinó al virus DWV como el más prevalente y en menor grado BQCV. e) La aparición de N. ceranae en muestras de Varroa de uno de los apiarios muestreados podría sugerir a este ácaro como posible vector del microsporidio. Sin embargo, para afirmar lo anterior son necesarios nuevos estudios.
Sistema de labranza conservacionista en el control de la erosión para la rehabilitación de suelos alfisoles degradados de clima mediterráneo.
(Universidad de Concepción., 2011) Martínez González, Ingrid Marcela; Zagal Venegas, Erick
El mayor problema que enfrenta el secano interior de la zona centro sur de Chile es la degradación de los suelos por erosión hídrica. Entre la Región de Valparaíso hasta el Biobío el 21.3 y 46.7% de los suelos se encuentran en un grado de moderada a severa erosión, que corresponde a una pérdida del suelo original superior al 40%. La principal causa de erosión es el uso de sistemas de labranza inadecuados en zonas de pendiente (comunes en estas regiones), donde la distribución e intensidad de las lluvias concentradas en los meses de invierno son los principales agentes erosivos. La acelerada erosión de los suelos es un problema actual, con un fuerte impacto económico y ambiental, por lo que se requiere el uso de sistemas de labranza conservacionistas para mitigar la erosión hídrica y mejorar la sustentabilidad económica y ambiental de los sistemas de cultivo.
Tolerancia a sequía de 80 líneas recombinantes con sustitución de cromosomas (RCSLs) obtenidas de la cruza hordeum vulgare subsp. spontaneum (caesarea 26-24) x hordeum vulgare subsp. vulgare "Harrington".
(Universidad de Concepción., 2006) Inostroza Fuentealba, Luís Ignacio; Zagal Venegas, Erick Manuel
Se estudió la tolerancia a sequía de 80 líneas recombinantes con sustitución de cromosomas (RCSLs) derivadas de H. vulgare subsp. spontaneum × H. vulgare subsp. vulgare cv. ‘Harrington’, en cuatro ambientes mediterráneos, dos en Chile (Cauquenes y Santa Rosa) y dos en el estado de Oregon, USA (Moro y Pendlenton), en dos temporadas de crecimiento (2004 y 2005). Durante la temporada de crecimiento 2004 se trabajó con las 80 RCSLs. En Chile se evaluó la altura de planta, la fracción de PAR interceptada por el dosel (FIPAR), el contenido de clorofila mediante el índice SPAD, el área foliar especifica, contenido relativo de agua, conductancia estomática y rendimiento de grano, mientras que en Oregon solamente el rendimiento de grano y altura de planta.
Producción y variación del valor funcional en semillas de quínoa (Chenopodium quinoa Willd.) sometida a estrés hídrico controlado.
(Universidad de Concepción., 2013) Fischer Ganzoni, Susana Ursina; Wilckens Engelbreit, Rosemarie
La escasez de agua para su utilización en la agricultura reviste cada vez más importancia a nivel mundial, motivando el desarrollo de investigaciones en torno al uso eficiente de ésta en el riego de plantas. Existen varias estrategias de adaptación utilizadas por las plantas para sobrevivir al déficit hídrico, dentro de las cuales se encuentran la síntesis de algunos metabolitos secundarios que actúan como compuestos bioactivos, muchos de ellos protectores celulares. Algunos de estos, en las últimas décadas, han adquirido una importancia económica, que junto con la inclusión de algunas materias primas vegetales con buen aporte nutricional como la quínoa, han demostrado producir múltiples beneficios en la salud de las personas. Los antioxidantes es uno de estos grupos de fitoquímicos benéficos, por lo que se debería incentivar su síntesis en las plantas a través del mejoramiento genético y herramientas moleculares, la aplicación de técnicas agronómicas y/o procesos de post cosecha.
Contribución de las leguminosas a la fijación biológica de nitrógeno en dos ambientes mediterráneos contrastantes de Chile Central y su efecto en la rotación con cereal.
(Universidad de Concepción., 2013) Espinoza Troncoso, Soledad Mercedes; Zagal Venegas, Erick
Los sistemas agrícolas y ganaderos, se enfrentan al desafío del incremento en el uso de fertilizantes nitrogenados sintéticos para su producción, debido al agotamiento de los combustibles fósiles. La presente memoria de titulo estuvo orientada a estudiar el rol de las leguminosas como fuente alternativa y biológica de nitrógeno (N) al ser incorporadas en una rotación de cultivo con cereal, con el objetivo de concebir sistemas de agricultura de mayor sustentabilidad y menor costo. La primera parte del estudio tuvo como objetivo cuantificar la fijación biológica de N (FBN) en cuatro especies de leguminosas forrajeras anuales y sus respectivas mezclas, además de cuatro especies de leguminosas de grano que formarían parte de una rotación de cultivo propuestas para dos ambientes secano contrastantes de la zona mediterránea húmeda y subhúmeda de Chile. En una segunda fase se abordo la incorporación de las leguminosas de grano en el marco de una secuencia de cultivos, que comprendía un año de leguminosa seguido por un año de cereal (trigo). El objetivo fue determinar el efecto de la inclusión de las leguminosas de grano, sobre la absorción de N y rendimiento en grano del cereal en dos ambientes secano contrastantes de la zona mediterránea húmeda y subhúmeda de Chile. Adicionalmente, se estudió la mineralización in situ del N en el suelo para evaluar la eventual sincronía entre la mineralización y la absorción por la planta de cereal; y así determinar la eficiencia de uso del N.
Estudio de Asociación entre Marcadores Moleculares y Caracteres Fenotípicos (Morfo-Fisiológicos y Agronómicos) Relacionados con Tolerancia a Estrés Hídrico, en líneas Recombinantes con Sustitución de Cromosomas (RCSLs) de Cebada y los Genotipos Harrington y Caesarea 26-24.
(Universidad de Concepción., 2011) Castillo Rosales, Dalma Geraldine; Zagal Venegas, Erick
De una población inicial de 80 líneas recombinantes con sustitución de cromosomas, se seleccionaron según su respuesta a condiciones ambientales contrastantes, 24 RCSLs las cuales fueron evaluadas durante las temporadas 2007/08 y 2008/09 en Cauquenes (secano) y Santa Rosa (riego). Los caracteres evaluados fueron conductancia estomática (gs), concentración de carbohidratos solubles en tallo en antesis (CSTa) y madurez (CSTm), discriminación isotópica de 13C (Δ13C), materia seca total (DM), peso hectolitro (PH), altura de planta (AP), índice de cosecha (IC), granos/espiga (GPE), peso de mil granos (PMG) y rendimiento final (GY).
Absorción y Eficiencia de uso de Fósforo por Lotus spp. Bajo condiciones contrastantes de P y Agua en dos suelos deficitarios de Chile Central.
(Universidad de Concepción., 2012) Castillo Salamanca, Carolina de los Ángeles; Zagal Venegas, Erick
En la actualidad, uno de los problemas que enfrenta la zona centro sur de Chile, es la pérdida de capacidad productiva de algunos suelos y la existencia de rubros agrícolas y especies, capaces de responder a condiciones limitantes del suelo y agua, sin afectar en forma importante su potencial genotípico. Particularmente los suelos del orden Andisol y Vertisol del Chile mediterráneo central (34°34´ S, 71°00´ O - 36°58´ S, 72°19´ O) con deficiencias de P disponible y restricciones de humedad, por escasez de precipitaciones o agua de riego, han conducido a la necesidad de establecer sistemas productivos que se adapten a estas condiciones de restricción nutricional e hídrica.
Determinación del periodo crítico de interferencia de malezas en quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) y evaluación de dos herbicidas, sobre el contenido de polifenoles totales.
(Universidad de Concepción., 2019) Merino Toro, Jorge Luis; Fischer Ganzoni, Susana
La escasa información sobre el periodo crítico de interferencia de malezas en quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), la inexistencia de herbicidas postemergencia para el cultivo de quinoa, y el desconocimiento del comportamiento del contenido de polifenoles totales en el grano de quinoa y la fluorescencia de clorofila como indicadores de estrés, han llevado a plantear ésta investigación. El objetivo fue determinar el periodo crítico de interferencia de malezas y evaluar dos herbicidas, sobre indicadores de estrés en el cultivo de quinoa. Para cumplir con este objetivo se establecieron dos experimentos durante dos temporadas consecutivas en los predios de la Estación Experimental ―El Nogal‖ de la Universidad de Concepción, campus Chillán. Para los dos experimentos se utilizó un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. En el experimento para determinar el periodo crítico de interferencia de malezas, hubo dieciséis tratamientos que incluyeron ocho tratamientos con periodos crecientes de malezas y ocho tratamientos con periodos crecientes sin malezas, donde se evaluó población y biomasa de malezas; y en el cultivo de quinoa parámetros productivos, componentes del rendimiento y polifenoles totales. El número de granos por planta afectó al rendimiento debido a la competencia de malezas (P < 0,05), disminuyendo desde 4312 hasta 162 granos planta -1 en periodos crecientes con malezas, y aumentando desde 181 hasta 5110 granos planta -1 en periodos crecientes sin malezas. El contenido de polifenoles totales se afectó debido al estrés provocado por competencia de malezas (P < 0,05), aumentando desde 2,2 hasta 3,6 mg GAE g-1 en periodos crecientes con malezas, y disminuyendo desde 3,6 hasta 1,9 mg GAE g-1 en periodos crecientes sin malezas, mientras que la población se mantuvo constante (P > 0,05). El PCI se determinó entre los estados fenológicos de dos hojas verdaderas a floración, por lo tanto el cultivo de quinoa debe permanecer sin malezas entre estos dos estados fenológicos para descartar pérdidas superiores al 5 % en la producción. Por otra parte, para evaluar el efecto de dos herbicidas postemergentes sobre la producción y sobre los indicadores de estrés: contenido de polifenoles totales y fluorescencia de clorofila en quinoa, se implementó un experimento con siete tratamientos, que consistieron en la aplicación de dos herbicidas fomesafen y bentazon, a una dosis comercial pero en una, dos o tres aplicaciones secuenciales, más un control al cual no se aplicó herbicida. Todos los tratamientos se desmalezaron en tres oportunidades. Aquí se evaluó parámetros productivos, componentes del rendimiento e indicadores de estrés. El rendimiento fue afectado (P < 0,05) en algunos tratamientos, por la aplicación de herbicidas, variando desde 1851,2 hasta 1235 kg ha-1 en el testigo sin herbicida y en el tratamiento con bentazon aplicado una sola vez, respectivamente. El número de granos por planta afectó al rendimiento (P < 0,05), disminuyendo desde 3984,6 hasta 2040,9 granos planta-1 en el testigo sin herbicida y en el tratamiento con bentazon aplicado una sola vez, respectivamente. El contenido de polifenoles totales y el porcentaje de germinación en los granos de quinoa no fueron afectados por el estrés provocado por la aplicación de herbicidas (P > 0,05). El herbicida fomesafen no afectó al máximo rendimiento cuántico mientras que el herbicida bentazon sí lo afectó en cada momento de aplicación. Tres aplicaciones secuenciales de bentazon y fomesafen fueron suficientes para tener un rendimiento estadísticamente igual (P > 0,05) al testigo sin herbicida. Palabras clave: Chenopodium quinoa, competencia de malezas, control químico de malezas, indicadores de estrés, fluorescencia de clorofila, metabolitos secundarios.
Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) y su aporte en la nutrición mineral de tomate (Lycopersicon sculentum L.).
(Universidad de Concepción., 2019) Reyes Castillo, Altagracia; Gerding González, Macarena
El nitrógeno (N), el fósforo (P) y el potasio (K) son macronutrientes esenciales para el crecimiento y productividad de las plantas. Sin embargo, no siempre están disponibles para las plantas en el suelo. Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) son bacterias del suelo que pueden colonizar la rizósfera y mejorar la disponibilidad de estos nutrientes a través de los mecanismos de fijación biológica de nitrógeno y solubilización de P y K. El objetivo de esta investigación fue seleccionar rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal nativas, que fijen N2 y solubilicen P y K de minerales del suelo, para su uso como biofertilizantes en el cultivo de tomate. La investigación se desarrolló en tres etapas. En la primera etapa, se estudiaron 72 rizobacterias de la Colección de Microorganismos de la Facultad de Agronomía. Se evaluó y cuantificó la capacidad de las rizobacterias para fijar N2 y solubilizar P y K in vitro, en los medios de cultivo Burk's libre de N, Pikovskaya y Aleksandrov, respectivamente. Se clasificaron 15 rizobacterias por su capacidad de crecimiento en el medio libre de N y por formar halos de solubilización de P y de K. De estas 15 rizobacterias se seleccionaron 4 por su capacidad de fijar N2 (0.6 a 1.7 mg L-1 NH4 +), 3 por solubilizar P (144.4 a 308.6 mg L-1 P-PO4) y 5 por solubilizar K (25.0 a 37.0 mg L-1 K) (correlación cofenética > 0.8). Estas rizobacterias fueron aisladas de los cultivos de tomate, lenteja, ají, haba y lechuga, cultivados en suelos Andisoles y Alfisoles. En base en la secuenciación del gen 16SrRNA, estas rizobacterias se identificaron como Pseudomonas gessardi, P. koreensis, P. brassicacearum, P. marginalis, Acinetobacter calcoaceticus y Rahnella aquatica. En la segunda etapa, se evaluó la capacidad endofítica y el efecto de la inoculación de las rizobacterias seleccionadas in vitro en la disponibilidad de NPK y la promoción del crecimiento en plántulas de tomate ‘Cal Ace’ cultivadas en suelo con baja fertilidad: 7.0 mg kg-1 N disponible, 19.20 mg kg-1 P disponible, 40.90 mg kg-1 K disponible. Se realizaron tres experimentos, uno para cada tipo de bacteria seleccionada. Las bacterias solubilizadoras de fósforo no mostraron un efecto positivo en el crecimiento de las plantas o un aumento en el suelo disponible P. La bacteria fijadora de N2, Tmt-16 aumentó el crecimiento de las raíces en 23.57 %, generó el mayor contenido de N en el tejido vegetal, 2.60 % y en el suelo produjo la mayor cantidad de amonio,1.95 mg kg-1 y N disponible, 2.95 mg kg-1. Las bacterias xiii solubilizadoras de K; Ls-C21, Ltj-62 y LsC-58 generaron de 17.0 a 19.0 mg kg-1 de K disponible y de 0.04 a 0.05 mg kg-1 de K intercambiable (p ≤ 0.05). Con base en la huella genética, ninguna de las rizobacterias tuvo la capacidad de establecerse como endófita. En la tercera etapa, se estudió el efecto de la interacción entre las rizobacterias seleccionadas in vitro y distintos niveles de fertilización en la biodisponibilidad de NPK y la promoción de crecimiento de plantas de tomate. Se realizaron tres experimentos: (1) Disponibilidad de N2, se evaluaron; 3 rizobacterias + 1 Control, en 3 niveles de fertilización-N; 0, 50 y 100 % (%N); (2) Solubilización de P, se estudiaron 3 rizobacterias + 1 Control, en 2 niveles de fertilización-P, 50 y 100% (%P), y (3) Solubilización de K, se estudiaron 5 rizobacterias + 1 Control, en 3 niveles de fertilización-K; 0, 50 y 100 % (%K). En el experimento de disponibilidad de N, la aplicación de Tmt-16+100%N incrementó 51.6 y 43.8 % la concentración de NO3 - y N disponible en el suelo, las aplicaciones de Hb-142+50%N y Tmt-16+0%N incrementaron el contenido de N en el tejido vegetal en un 19.8 y 71.2 %, y en la promoción de crecimiento, Hb-142+50%N y Tmt1-107+50%N, generaron un 29.2 y 24.6 % más de materia seca. En el experimento de solubilización de P, los tratamientos no mostraron un efecto positivo en la biodisponibilidad de P ni en la promoción de crecimiento. En el experimento de solubilización de K, los tratamientos; Ltj-62+100%K, LsC-54+50%K y LsC-21+0%K incrementaron de 14 a 60 % los valores de K intercambiable y disponible en el suelo. En la planta, los tratamientos no indujeron mayor contenido de K en el tejido vegetal y no promovieron el crecimiento. Los diversos efectos de la interacción entre las bacterias fijadoras de N2, solubilizadoras de P y solubilizadoras de K con los distintos niveles de fertilización, brindan una amplia posibilidad del uso de estas rizobacterias en suelos con distintos niveles de fertilidad. Permitiendo generar una alternativa sostenible para la producción del cultivo de tomate. Además, estas rizobacterias fueron compatibles entre sí por lo que en un futuro pueden evaluarse en consorcio y contribuir a aumentar la eficiencia en el uso de nutrientes y la productividad en diversos cultivos para una producción agrícola sostenible.
Beauveria bassiana endófita: Agente de promoción de crecimiento vegetal y de biocontrol en tomate.
(Universidad de Concepción., 2020) Barra Bucarei, Lorena María; Gerding González, Macarena
Solanum lycopersicum L. tiene gran importancia a nivel mundial por sus características alimentarias y sus contendidos de antioxidantes. Su cultivo se realiza en distintas zonas geográficas, al aire libre o bajo invernadero y su producción puede ser destinada a consumo fresco o procesado. Durante su crecimiento es afectado por factores bióticos y abióticos que repercuten negativamente en la producción y calidad de los frutos, por lo que es necesario tomar medidas de control adecuadas para evitar pérdidas económicas relevantes. Para enfrentar estos problemas, tradicionalmente se han utilizado agroquímicos; sin embargo, su uso indiscriminado ha traído consecuencias negativas en el medio ambiente y en la salud de las personas. El uso de microorganismos endófitos se presenta como una alternativa eficiente y sustentable para su cultivo, además de ofrecer una serie de beneficios adicionales más allá de su función objetivo. El objetivo de esta investigación fue determinar la capacidad de colonización endofítica de cepas nativas de Beauveria bassiana en tomate, su actividad como agente promotor de crecimiento y de biocontrol. En la primera etapa, se utilizaron 50 cepas nativas de B. bassiana pertenecientes a la Colección Chilena de Recursos Genéticos Microbianos de INIA y se seleccionaron diez que colonizaron tomate en ensayos exploratorios. Estas cepas fueron evaluadas posteriormente en su capacidad de colonización endofítica de tomate y ají. Se realizaron inoculaciones del hongo mediante drench a las raíces, y luego se hizo su reaislamiento desde las distintas estructuras de la plantas (raíces, tallos y hojas). Además, se evaluó la actividad antagónica de ocho cepas frente al patógeno Botrytis cinerea in vitro, mediante enfrentamiento en placas; e in vivo, en macetas con aplicaciones del endófito a las raíces y del patógeno a las hojas. Las diez cepas evaluadas colonizaron de forma sistémica los distintos tejidos en tomate y ocho en ají, siendo la cepa RGM-557 la que alcanzó los mayores porcentajes de colonización en tomate y la RGM-547 en ají, con un 50 y un 35% respectivamente. A nivel in vitro todas las cepas mostraron algún porcentaje de inhibición del crecimiento radial del patógeno, la cepa RGM-644 alcanzó el mayor porcentaje de inhibición (39%), sin diferencias estadísticas con RGM-547, RGM-570, y RGM-632. En los ensayos en maceta, todas las plantas tratadas con las cepas endófitas alcanzaron porcentajes de superficie foliar afectada por el patógeno significativamente inferior en comparación con el testigo tratado solo con B. cinerea (P≤0,05). En la segunda etapa se evaluó el efecto de cinco cepas endófitas de B. bassiana en la reproducción de Trialeurodes vaporariorum y su efecto en la promoción de crecimiento de tomate. En la evaluación con mosquita blanca, el endófito se inoculó al sustrato y posteriormente las plantas se expusieron a poblaciones de adultos del insecto. Para la actividad promotora de crecimiento, se determinó el efecto de las cepas endófitas en la solubilización de fosfatos, producción de sideróforos de hierro, compuestos indólicos, altura de la planta y biomasa vegetal. Beauveria bassiana redujo el número de huevos por cm2 de foliolo en comparación al control (agua destilada), comportándose de forma similar al compuesto químico (Insegar). Las plantas tratadas con las cepas RGM-557, RGM644 y RGM-731 presentaron un número inferior de ninfas que el control y el tratamiento químico (P≤0,05). Por otro lado, la mayoría de las cepas alcanzaron algun grado de solubilización de fosfato, a excepción de la RGM-547; y de producción de sideróforos de hierro, a excepción de la RGM-570, mientras que ninguna cepa demostró capacidad de producir compuestos indólicos. Finalmente las plantas inoculadas con las cepas endófitas RGM-557 y RGM-731 alcanzaron las mayores alturas de planta y la RGM-731 obtuvo la mayor biomasa vegetal. En este estudio se entrega evidencia del potencial que presentan los microorganismos endófitos, en particular los hongos entomopatógenos, para mitigar el estrés causado por factores bióticos. Sin embargo, es necesario aumentar el número de estudios orientados a entender los mecanismos de protección involucrados en la relación planta-endófito.

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