Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magister en Ciencias Agropecuarias mención Producción de Cultivos / La compactación del suelo es uno de los principales problemas en la producción de cultivos, siendo la agricultura moderna la principal causante, al producir una degradación de las propiedades físicas del suelo por una alta intensidad de uso (D’Haene et al., 2008, Lipiec y Hatano, 2003). El principal factor asociado a la compactación es el aumento del uso de la maquinaria (Glab, 2007), sumado al mayor peso de esta para incrementar la potencia necesaria para la realización de la labranza (Horn, 2003).

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / La distribución de raíces en el perfil de suelo depende de sus propiedades físicas, las cuales son modificadas principalmente por el uso de sistemas de labranza y por las rotaciones de cultivos. El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto que tienen los sistemas de labranza y dos rotaciones de cultivos en la densidad de raíces (Lv) de un cultivo de trigo desarrollado bajo condiciones de secano en un Mollisol de la zona central. Las muestras de raíces se obtuvieron en los estados fenológicos de dos hojas, floración y madurez fisiológica, en la fase de trigo de las rotaciones Raps-Trigo (R-T) y Trigo-Trigo (T-T), de ensayos manejados en labranza cero (NT) y labranza convencional (CT). Las muestras de raíces se colectaron en las profundidades de suelo: 0-2; 2-5; 5-15; 15-30 y 30-55 cm. La densidad radical (Lv) se determinó mediante el método de intersecciones de Newman. No hubo interacción entre el sistema de labranza y las rotaciones para ninguno de los estados fenológicos estudiados, por otra parte solo hubo efecto de las rotaciones en el estado de floración observándose mayor Lv en la rotación raps – trigo (4,09 cm·cm-3) que en el monocultivo de trigo (3,34 cm·cm-3). Los sistemas de labranza provocaron diferencias significativas en Lv en los primeros 5 cm de profundidad en los tres estados de desarrollo de trigo, siendo mayor en NT que en CT, la mayor diferencia ocurrió en floración con 7,7 cm·cm-3 en NT y 5,84 cm·cm-3 en CT. En el resto del perfil, no hubo diferencias en Lv. Considerando el perfil completo de suelo, Lv en dos hojas fue de 47,10 cm·cm-2 en CT y de 55,96 cm·cm-2 en NT, en floración (máximo de enraizamiento) fue en CT 112,95 cm·cm-2 y en NT 121,90 cm·cm-2 y en madurez fisiológica en CT fue de 78,10 cm·cm-2 y en NT fue de 86,56 cm·cm-2. El uso de la rotación raps – trigo genera una mayor homogeneidad de las raíces en el perfil de suelo que el monocultivo de trigo, por otra parte el uso de CT, generó una mayor homogenización de las raíces en el perfil de suelo para los tres estados de desarrollo. En conclusión, el efecto de las rotaciones de cultivos en la densidad de raíces de trigo ocurre en los primeros 5 cm de suelo en el estado de floración, sin embargo la mayor relevancia en los cambios de densidades de raíces es debido a la NT en los primeros centímetros de profundidad para los tres estados de desarrollo. Al considerar todo el perfil de suelo las diferencias significativas en la densidad de raíces ocurren en cero labranza para los tres estados de desarrollo. La estratificación nos muestra que NT concentra sus raíces en superficie y que la rotación de raps – trigo permite que las raíces se distribuyan de mejor forma en el perfil de suelo.

Tesis para optar al grado de Magister en Ciencias Agropecuarias Mención en Producción de Cultivos / Se estudió el efecto de cero labranza (NT) y labranza convencional (CT) en el rendimiento de trigo candeal (Triticum turgidum L. spp. durum) variedad Llareta, proveniente de tres rotaciones de cultivos: trigo-barbecho-raps (T-B-R), trigo-maíz (T-M) y trigo-barbecho (T-B), por un periodo de seis años (2002-2007). El diseño experimental fue de parcela dividida, donde la parcela principal correspondió al sistema de labranza y la subparcela a los cultivos de las rotaciones T-B-R, T-M y T-B. Adicionalmente, al término del periodo de rotaciones (2008) se sembró maíz en todas las unidades experimentales para medir, a través de su rendimiento, posibles cambios en la productividad del suelo. El rendimiento de trigo fue afectado por la rotación, el sistema de labranza y la interacción entre sistema de labranza x año, pero no se observó interacción entre sistema de labranza x rotación. El menor rendimiento de trigo se obtuvo en la rotación T-M siendo 19% más bajo que el obtenido en las rotaciones T-B y T-B-R, entre las que no se observaron diferencias. El rendimiento de trigo mostró una tendencia a una mayor estabilidad en la rotación T-B-R. La interacción sistema de labranza por año se asoció a las condiciones climáticas particulares de cada año, mientras que la productividad del suelo, medida como rendimiento de maíz, respondió sólo al sistema de labranza, siendo mayor en CT. / The effect of no tillage (NT) and conventional tillage (CT) on durum wheat yield (Triticum turgidum L. spp. durum) variety Llareta, planted in three different crop rotations was studied for six growing years (2002-2007). The crop rotations studied were wheat-fallow-rape (Brassica napus) (W-F-R), wheat-maize (Zea mays) (W-M) and wheat-fallow (W-F). The trial was planted in a split-plot design, the main plots being the tillage treatments and the sub-plots the rotations W-F-R, W-M and W-F. In addition, at the end of the study (2008) maize was planted in all the experimental units considering maize yield as an index of soil productivity. The wheat yield was affected by rotation and tillage system. There was a significant interaction tillage x year, but no interaction was observed between tillage and crop rotation. The lowest wheat yield was obtained in the W-M rotation, being 19% lower than that obtained in the W-F and W-F-R rotations, which had similar yields. A trend for greater wheat yield stability was observed in the W-F-R rotation. The tillage x year interaction was associated with the particular climatic conditions of each year. The soil productivity using maize yield as an index, responded only to the tillage system, being higher in conventional tillage.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / En los últimos años ha aumentado el uso de la cero labranza, debido a que presenta una serie de beneficios comparada con la labranza convencional, tales como reducir el uso de combustibles fósiles, disminuir la erosión y mejorar el drenaje de los suelos. Sin embargo, se ha observado que cultivos en suelos de texturas medias a finas, manejados bajo este sistema, disminuyen sus rendimientos en años lluviosos cuando se compara con la labranza convencional. El objetivo de este trabajo fue recopilar información necesaria para analizar si la disminución del rendimiento de trigo en ambientes mediterráneos está relacionada a un evento de anegamiento, observando sus principales causas y efectos sobre el cultivo de trigo. Para esto se efectuó una recopilación y análisis de diversas revistas científicas y libros especializados vinculados a ciencias del suelo, fisiología vegetal y agronomía. Los antecedentes señalaron que el uso de la cero labranza en suelos de texturas medias a finas está asociado a un problema de compactación superficial, factor que afecta la hidrología del suelo, sugiriendo la posibilidad de eventos de anegamiento durante el periodo de lluvias. Junto a esto, dicho estrés altera la difusión del oxígeno en el suelo, provocando una disminución en su concentración y el aumento de compuestos potencialmente tóxicos para el cultivo. A nivel de planta, el anegamiento causa una crisis energética, con una disminución en el intercambio gaseoso y en la absorción de agua y nutrientes, que se traducen

El objetivo de este estudio fue cuantificar y comparar las tasas de transformaciones brutas de nitrógeno (mineralización e inmovilización) con un intervalo de 48 horas en labranza cero (CL) y labranza tradicional (TRAD), en un suelo perteneciente a la serie Metrenco, IX Región, Chile. Para determinar la mineralización bruta, se utilizó 15N fertilizante 5% átomos en exceso, a través de la metodología de dilución del pool del isótopo y de imagen de espejo, la inmovilización se determinó por aproximación del N residual. El diseño experimental del ensayo es completamente al azar con estructura factorial de 2*2. La tasa de amonificación bruta en CL y TRAD fue 1,33 y 1,11 Kg N-NH4+ ha-1 d-1 respectivamente. Esta diferencia fue significativa y se atribuyó al mayor contenido de CO presente en CL. La tasa de nitrificación bruta para CL fue 1,53 Kg N-NO3 - ha-1 d-1 y para TRAD 5,69 Kg N-NO3 - ha-1 d-1. En este caso también hubo diferencias significativas, atribuibles a la inversión de suelo y por consecuencia mayor oxígeno presente en TRAD. Para la inmovilización de N-NH4 + y NNO3 - en CL los resultados fueron 3,76 y 4,15 Kg N ha-1 d-1 respectivamente, en tanto para TRAD la inmovilización fue 2,63 Kg N- NH4 + ha-1 d-1 y 5,52 Kg N-NO3 - ha-1 d-1, resultados que no presentan diferencias significativas tanto en CL como en TRAD, lo que podría indicar que la fracción responsable de la inmovilización sean los minerales de arcilla y los óxidos e hidróxidos de Al, los cuales no se ven modificados por el sistema de labranza utilizado, por tratarse de fracciones muy estables

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / Dentro de los ecosistemas terrestres, el suelo se considera el mayor reservorio y sumidero de carbono (C) y la respiración de suelo (RS) corresponde a uno de los principales flujos de transferencia de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera. Es importante estudiar la RS en distintos escenarios para poder discriminar diferencias que existan en este proceso. Se planteó entonces, comparar las emisiones de CO2 de suelo de dos cultivos agrícolas de habas (Vicia faba L.) de la zona central de Chile, desarrollados bajo tratamiento en cero labranza (CL) y en labranza tradicional (LT) y generar modelos con y sin restricciones de signo en las variables dependientes y en dos escalas temporales distintas (diaria y estacional) para describir la RS, utilizando variables ambientales medidas en terreno. En total se realizaron 5 campañas de mediciones en el período octubre-enero, 2008/09. En cada una se midió tanto los flujos de CO2, como las variables ambientales de temperatura ambiente (TA), temperatura de suelo (TS), humedad relativa (HR) y contenido de H2O volumétrico del suelo (CV). Las mediciones se realizaron utilizando un sistema de cámara cerrada dinámica. Además, se incluyó como variable la evapotranspiración de cultivo (ETc) calculada para cada registro medido, utilizando la ecuación FAO Penman-Monteith. Como resultados se obtuvieron, en la escala diaria con restricción de signo 3 modelos significativos (campañas 1, 4 y 5 en CL), con un R2 que varió entre 0,79 y 0,89 siendo TA y ETc las variables utilizadas, mientras que en la escala diaria sin restricción de signo se generaron 6 modelos (Campañas 1, 3, 4 y 5 en CL y 1 y 4 en LT), con un R2 entre 0,79 y 0,99 siendo TA, TS y ETc las variables mas recurrentes. En la escala estacional los dos modelos generados fueron significativos, obteniéndose un R2 ajustado en CL de 0,86 y de 0,95 en LT siendo ETc la variable utilizada para describir la RS. En cuanto a las emisiones, se contabilizó que en el período medido se emitieron a la atmósfera 389 g CO2 m-2 en el tratamiento bajo CL, mientras que en LT se emitieron 319 g CO2 m-2. El mayor flujo de CO2 registrado en CL se relacionaría con una mayor existencia y actividad de microorganismos en ese tratamiento, debido principalmente a la mayor cantidad de materia orgánica disponible. Los resultados corresponden a las emisiones de un suelo con un cultivo de haba en secano entre Octubre-Enero 2008/2009, por lo que faltó realizar mediciones en los meses restantes no medidos en este trabajo. / In terrestrial ecosystems, soil is considered the major reservoir and sink of Carbon (C) and soil respiration corresponds to one of the main flows of transfer of carbon dioxide into the atmosphere. Given this, it is necessary to study how it behaves and how is the exchange of carbon dioxide (CO2) in this system, and also analyze different scenarios and land uses that generate different behaviors. It was propose then, to compare the emissions of CO2 in the soil of two crops of faba beans (Vicia faba L.) in central Chile, developed under a different soil treatment (non-tillage and conventional tillage) and to generate models using environmental variables to describe the behavior of each treatment in two different time scales (daily and seasonal). In total, 5 field measurement campaigns were conducted in the period from October to January, 2008/09 in order to measure the emissions generated, and also obtain details of the environmental variables of ambient temperature (TA), soil temperature (TS), relative humidity (HR) and volumetric water content of the soil (CV). The measurements were made using a close chamber system. In addition, it was also included as a variable the evapotranspiration calculated for each record measured, using the FAO Penman-Monteith equation. As results were obtained in the daily scale with sign restriction 3 significant models (campaigns 1, 4 and 5 in CL), ranging the R2 between 0,79 and 0,89 being ETc and TA the selected variables, while in the daily scale without sign restriction 6 significant models were generated (Campaigns 1, 3, 4 and 5 in CL and 1 and 4 in LT) being TA, TS and ETc the most recurrent variables to describe the RS. In the seasonal scale, the adjusted R2 of the models ranged between 0,79 and 0,98 being the best correlation between ETc and RS in both models. Regarding emissions, in non-till system were released to the atmosphere 390 g CO2 m-2, and in conventional tillage system 319 g CO2 m-2. The greater flow of CO2 recorded in this period in non-tillage was due to a greater presence and respiration of microorganisms in this treatment product of the largest pool of organic matter available. However, to get conclusive results on this study, measurements in the non measured months are needed, which correspond to the remaining stages of the crop growth.

Memoria para optar al título Profesional de: Ingeniero Agrónomo / En Chile, el trigo candeal (Triticum turgidum L. ssp durum) ha sido desplazado desde el área de riego de la zona central a áreas de secano de la zona centro sur, por frutales y cultivos de mayor rentabilidad. Históricamente, la producción y las investigaciones de este cereal se han llevado a cabo bajo condiciones de riego, labranza tradicional y con sistemas de rotaciones que han sido limitados incurriendo constantemente en monocultivos, situación que afecta negativamente el rendimiento y además la degradación del suelo debido al laboreo, reduciendo el contenido de carbono orgánico. En base a lo anterior, el objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de los precultivos de arveja, haba, raps y trigo en el rendimiento y en la calidad del trigo candeal en condiciones de cero labranza. Para ello, se dispuso de 4 precultivos: trigo, arveja, haba y raps; 2 niveles de nitrógeno: 0 kg N ha-1 y 160 kg N ha-1 y 4 repeticiones. Se llevaron a cabo mediciones de información climática, contenido de agua y nitrógeno en el suelo, resistencia a la penetración y a nivel del cultivo se midió fenología, establecimiento, biomasa, rendimiento y sus componentes, contenido de proteína y peso hectolitro. Los rendimientos fueron bajos fundamentalmente en aquellos tratamientos que recibieron fertilización nitrogenada debido al efecto de “Haying off”. No hubo interacción entre nivel de nitrógeno y precultivos para el índice de cosecha, espiga por metro cuadrado, granos por espiga y granos por metro cuadrado. En términos de la calidad del grano, el contenido de proteína fue mayor en los tratamientos en que se aplicó fertilización nitrogenada variando en un rango entre 14-15%. El peso hectolitro tuvo una tendencia opuesta al contenido de proteína, debido a que los tratamientos sin fertilización nitrogenada tuvieron un mayor peso hectolitro debido también al efecto del “Haying off” que generó granos chupados y de bajo peso. La principal variable que influyó en este estudio fue el bajo monto de precipitación (230 mm) durante el periodo de crecimiento del cultivo que generó un estrés hídrico terminal.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo / En el presente trabajo se evaluó el efecto de tres rotaciones y un monocultivo de trigo en las propiedades físicas de un suelo manejado durante 15 años en cero labranza. El ensayo se realizó en Chile central (Región Metropolitana) durante el año 2013 en un suelo de la Serie Santiago (Mollisol). En parcelas de 5,5 m de ancho y 10 m de largo se establecieron cuatro tratamientos con cuatro repeticiones: AR, corresponde a la rotación trigo-arveja; HA, corresponde a la rotación trigo-haba; RA, corresponde a la rotación trigo-raps y T1, monocultivo de trigo. Se efectuó un muestreo de suelo a profundidades de 0-2 cm, 2-5, 5- 15, 15-35 y de 35-55 cm, donde se evaluó densidad aparente, densidad real, porosidad total, distribución de tamaño de poros, estabilidad de los agregados y resistencia a la penetración. Las rotaciones que incluyeron leguminosas presentaron una menor densidad aparente y una mayor porosidad total, mientras que el monocultivo de trigo presentó los mejores resultados en cuanto a los poros de agua útil, estabilidad de macroagregados y resistencia a la penetración. La rotación que incluyó el cultivo de raps presentó una menor cantidad de poros en comparación con el resto de las rotaciones, no obstante presentó microagregados más estables. En términos generales, la rotación trigo-arveja generó las mejores tendencias en las propiedades físicas del suelo, por lo que resulta necesario extender este tipo de estudios a un plazo mayor de tiempo. / In this study we assesed the effects of three crop rotations and a wheat monoculture on the physical properties of a soil managed during 15 years under no tillage system, In a trial was carried out in central Chile (Región Metropolitana) during the year 2013. The soil corresponds to Santiago serie (Mollisol). In plots 5.5 meter wide and 10 meters long, four treatments whith four replications were established: AR, wheat-pea; HA, wheat-bean; RA e wheat-rape and T1 wheat monoculture. Soil sampling was carried out at 0-2, 2-5, 5-15, 15- 35 and 35-55 cm depth, measuring: bulk density, particle density, total porosity, pore size distribution, aggregate stability and penetration resistance. Legumes included in the rotations showed lower bulk density and higther total porosity, while wheat monoculture gave the best results in terms of avialable water, macroaggregates stability and penetration resistance. The rotation which included rape crop shown a lower porosity compared to the other rotations, however the canola crops presented the most stable microaggregates. In general terms, the wheat-pea rotation generated the best trends in terms of physical properties of the soil, making it necessary to extend these studies to a longer period of time.

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Memoria para optar al título de Ingeniero Agrónomo, mención Manejo de suelo y agua / El objetivo de este estudio fue evaluar la variación temporal de la estabilidad de los agregados de un suelo manejado con cero labranza (CL) y labranza convencional (LC). Se evaluó además la actividad microbiana del suelo. El ensayo se realizó en la Estación Experimental Antumapu, de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile (33º40’ Sur; 70º38’ Oeste; 608 m.s.n.m). El suelo en estudio es de origen aluvial y pertenece a la Serie Santiago, esta Serie de suelos es miembro de la familia Coarse loamy over sandy, skeletal, mixed, thermic Entic Haploxerolls. Se utilizó un ensayo manejado con CL y LC, cada uno con potreros de siete y once años. El experimento se llevó a cabo durante los meses de julio a enero (2006-2007), correspondiente a una temporada de trigo candeal (Triticum turgidum L. var. durum) durante el cual se realizaron 4 muestreos: invierno (22 y 23 de julio), fines de invierno (21 y 22 de septiembre), primavera (8, 9 y 10 de diciembre) y verano (19 y 20 de enero). La estabilidad de suelo fue medida como diámetro ponderado medio (DPM) y la actividad microbiana fue determinada por la metodología de la incubación con adición de un sustrato inductor. Se determinó que el DPM siempre fue más alto en CL en relación a LC, además se observó que en ambos sistemas de labranza la mayor estabilidad se presentó a fines de invierno y en primavera. Así mismo se logró determinar la existencia de variaciones en las tres profundidades de muestreo manejadas con CL a través de la temporada, encontrándose baja estabilidad en invierno, la que se incrementa hacia salidas de esta estación y en primavera para volver a caer en verano. Esta variación son estadísticamente significativa en CL no así en LC. No se logró determinar la existencia de alguna relación entre actividad microbiana y estabilidad de suelo, tampoco se encontró una tendencia clara de este parámetro a través de la temporada