Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / El gran desarrollo que ha tenido la fruticultura en Chile en los últimos 25 años ha posicionado a nuestro país entre los principales productores de fruta del mundo, abasteciendo al Hemisferio Norte en época de contraestación. Además, la fruticultura juega un rol fundamental en la economía, no sólo por la gran cantidad de trabajo que genera, sino también por los ingresos que producen las exportaciones. El óptimo empleo del agua de riego es un factor vital en el desarrollo de los árboles frutales, de manera de asegurar la obtención de producciones rentables y perdurables en años subsiguientes. Conocer y dar un uso eficiente a este recurso, cada vez más escaso, es fundamental, sobre todo considerando el largo período de sequía que viven muchas regiones del país. Por este motivo se realizó el siguiente estudio, cuyo objetivo fue definir, a partir de la información nacional y extranjera, el consumo de agua anual en siete especies frutales producidas en Chile. La información se ordenó a partir de la situación a nivel país de las siete especies en estudio. Posterior a esto, se explican de forma breve los conceptos de evapotranspiración de cultivo (ETc), coeficiente de cultivo (Kc) y el funcionamiento de los lisímetros de drenaje. Luego se presentan datos sobre el consumo de agua de las especies en estudio. Además se presenta información relacionada a otros estudios de interés, tales como consumo de agua en huertos jóvenes, tratamientos de riego durante la etapa de postcosecha y riego deficitario controlado. La información sobre el consumo de agua varió en función de la literatura citada, dependiendo la variabilidad a condiciones climáticas. Se estimó el consumo anual, a modo de referencia, para la zona central de Chile en: 8.168 m (Prunus avium L.); 6.639 m m 3 3 3 /ha/año para cerezo /ha/año para ciruelo japonés (Prunus salicina Lindl); 8.026 /ha/año para duraznero (Prunus persica (L.) Batsch); 8.665 m 3 /ha/año para kiwi (Actinidia deliciosa Chev.); 8.270 m 3 /ha/año para manzano (Malus domestica Borkh); 10.390 m 3 /ha/año para nogal (Juglans regia L.) y 10.712 m 3 /ha/año para uva de mesa (Vitis vinifera L.). / The significant development of the fruit industry in Chile over the last 25 years, has positioned our country among the major fruit producers around the world, supplying fruit to the northern hemisphere during off-season. In addition, fruit production has a fundamental role in the economy, not only because of the great amount of labor associated, but also for income producing exports. Optimal use of irrigation water is a key factor in fruit tree development, in order to ensure profitable and sustainable production the subsequent years. Knowledge and efficient use of this increasingly scarce resource is essential, especially considering the long period of drought that shows many regions of the country. For this reason, the following study was conducted, whose objective was to define, from domestic and foreign information, the annual water consumption by seven fruit species produced in Chile. The information was organized according to the situation of the seven species in the country. Later, crop evapotranspiration (ETc), crop coefficient (Kc) and operation of drainage lysimeters, are briefly explained. Then we present data on water consumption according to each of the species under study. Additionally, information related to other studies of interest is presented, such as water consumption young orchards, irrigation treatments during postharvest stage and regulated deficit irrigation. Information about water consumption varied according to literature cited, depending on variability by climatic conditions. Annual consumption for the central zone of Chile was estimated in: 8.168 m 3 /ha/year for cherry tree (Prunus avium L.); 6.639 m /ha/year for japanese plum tree (Prunus salicina Lindl); 8.026 m 3 /ha/year for peach tree (Prunus persica (L.)) Batsch); 8.665 m 3 /ha/year for kiwi plant (Actinidia deliciosa Chev.); 8.270 m 3 /ha/year for apple tree (Malus domestica Borkh); 10.390 m 3 /ha/year for walnut tree (Juglans regia L.) and 10.712 m 3 /ha/year for table grapes (Vitis vinifera L.).

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La humedad del suelo es un parámetro clave para diversas aplicaciones ambientales, hidrológicas, meteorológicas y actividades productivas relacionadas con los sistemas silvoagropecuarios. Dentro de los métodos para obtener información de la humedad de suelo, las mediciones in-situ son esenciales para analizar la transferencia de energía en modelos suelo-vegetación-atmósfera y la validación de métodos indirectos para la estimación de esta variable. Por esto, contar con métodos confiables, robustos y sistematizados de mediciones in-situ es requerido para la obtención de modelos ambientales óptimos

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / La Chía, ha sido descrita como una especie altamente tolerante al déficit hídrico, pero se desconoce cuáles son sus respuestas ecológico-adaptativas. Con el objetivo de evaluar el efecto de la disponibilidad de agua en las relaciones hídricas, se sembraron dos fenotipos de Chía: blanco y negro, los cuales fueron sometidos a tres niveles de riego: 100, 70 y 40% de la evapotranspiración potencial (ET0). Se midió potencial hídrico (Ψ), sus componentes, a escala diaria y estacional, y se elaboraron curvas presión-déficit relativo de agua con uso de cámara a presión. Además, se utilizó la osmometría de presión de vapor para estimar el potencial de solutos a turgor máximo (Ψstm). En función del análisis gráfico de las curvas se obtuvieron los parámetros de: contenido relativo de agua a turgor cero (CRAt0), volumen de agua apoplástico (CRAa) y simplástico (CRAs), potencial de solutos a turgor máximo (Ψstm), potencial hídrico a turgor cero (Ψt0) y módulo de elasticidad de paredes celulares (ε). Los resultados muestran que no hubo efecto del fenotipo en los parámetros evaluados (p≤ 0,05) pero si hubo efecto de los tratamientos hídricos, durante el período experimental, con valores promedio de Ψ de – 0,8 MPa y -1,2 MPa en plantas regadas y estresadas (40% de ET0) respectivamente. La capacidad de ajuste osmótico fue demostrada a través de curvas presión volumen y osmometría de presión de vapor alcanzando un valor de 0,5 MPa cercano a madurez de cosecha, existiendo una correlación significativa entre ambas metodologías (p<0,05).

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La humedad del suelo es una variable fundamental en términos agronómicos y en el manejo de recursos naturales, usualmente estimada de manera puntual. Para su caracterización espacial, en los últimos años se han desarrollado varias técnicas que incluyen herramientas de SIG y percepción remota como insumos. Aun cuando se reportan resultados promisorios, no se emplean como práctica habitual en el manejo de recursos naturales debido a la falta de estudios que permitan caracterizar las relaciones entre distintos aspectos ecosistémicos dentro de lugares de importancia ecológica, como lo son las zonas áridas de nuestro país. En particular, se ha demostrado que la evapotranspiración diaria ( ) representa un buen descriptor de variaciones espaciales del agua intercambiada con la atmósfera. El objetivo de este estudio fue determinar las relaciones entre y la Humedad Aprovechable ( ) en distintas zonas topográficas de una cuenca árida en la Región de Coquimbo. Se estimó la del 23 de Septiembre de 2003, además de productos topográficos de primer y segundo orden derivados del Modelo Digital de Elevación (DEM) ASTER. Se obtuvieron mediciones de variables texturales y de humedad del suelo en 30 ubicaciones, y se analizaron las relaciones entre y la humedad, topografía vs humedad y vs texturas y finalmente entre y humedad en zonas topográficas distintas, evaluando las relaciones en forma separada. De las variables topográficas simples, la pendiente explica 29% del contenido de agua en el suelo y (índice de posición topográfica derivado del DEM) a 5000 metros explica un 20%. El mismo explica un 14% de y 36% del porcentaje de limo. El índice de geoforma muestra resultados prometedores en la descripción de texturas El análisis segmentado por criterios topográficos entre y representa mejoras en el ajuste y significancia de la regresión a varias escalas. Sin embargo se hace hincapié a considerar que las clasificaciones topográficas dependen mucho de los parámetros con que opera el algoritmo, y no existe un único criterio de clasificación. Se concluye que la registrada posterior a eventos pluviométricos del año 2003 posee relación significativa con la capacidad de almacenamiento hídrico del suelo en zonas de pendientes medias en la cuenca de Las Cardas. / Many ecological processes are affected by soil moisture, which is essential in fields of agronomy and management of renewable natural resources. In the last years, Remote sensing and GIS tools has been used for spatial characterization of soil moisture. Although promising results, this tools are not used as a routine practice in the management of natural resources due to the lack of knowledge in relationships between different ecosystem components in ecological significant areas, such as arid zones. In particular, the daily evapotranspiration ( ) is a key variable, because is strongly driven by soil moisture. The objective of the study is to determine the relationships between and Available Soil Moisture ( ) over different topographical zones in an arid watershed of the Coquimbo Region. Daily actual Evapotranspiration for September 23th of 2003 and first and second order topographic products were mapped from ASTER imagery. Data of variables related to soil moisture and textures were retrieved from 30 locations. The relationship between moisture vs and textures vs topography were evaluated. Amongst the simple topographic variables, slope explained 29% of the water content; meanwhile 5000 meter radius explains 14% of and 36% of Silt percent. The moisture vs relationship in different topographical zones improves the fitting and significance of the regression at various observational scales. However, the topographic classifications strongly rely on the parameters of the algorithms, because there is no single criterion for classification. It is concluded that of September 23th of 2003 has significant relationship with for Middle Slope zones in Las Cardas watershed.

Tesis para optar al grado de Magister en Ciencias Agropecuarias Manejo de Suelos y Aguas Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / El interés por el cultivo de Jatropha curcas L. ha aumentado en los últimos años. Lo anterior producto de: (1) su potencial bioenergético, y; (2) su eficiencia en el uso del agua, permitiendo su uso en zonas de escasez hídrica. La información disponible sobre este último punto es contradictoria, por esta razón el objetivo de este trabajo fue determinar la eficiencia del uso del agua (EUA) y el coeficiente propuesto por Tanner y Sinclair (1983) (K DPV ) en plantas jóvenes de Jatropha curcas L. El ensayo se realizó en la Región de Coquimbo, Chile (30º13` S, 70º15` O), en plantas de un año. Tres frecuencias de riego fueron establecidas, cada: 8 (T1); 14 (T2), y; 24 días (T3), suministrando agua suficiente para dejar el suelo a capacidad de campo. Se cuantificó la cantidad de agua transpirada por la plantas mediante lisímetros de pesada, en los cuales se consideraron las variaciones de peso como la transpiración del cultivo. Se cuantificó la biomasa producida como materia seca, realizando cortes cada 24 días. Se recopiló la información climática necesaria para determinar el déficit de presión de vapor (DPV) y se realizaron mediciones de potencial hídrico xilemático a mediodía, y de crecimiento (altura, área de sección trasversal de tronco y número de hojas). Los valores obtenidos de EUA y K DPV para Jatropha curcas L. fueron de 4,30 g de materia seca (MS) por cada Mg de agua transpirada y 3,30 g de MS kPa kg -1 de agua transpirada, respectivamente. Jatropha curcas L. presentó valores de - 0,92 y - 0,65 MPa de potencial hídrico xilemático para el periodo más crítico de medición. Respecto a las variables de crecimiento no se encontraron diferencias significativas que respondiesen a los tratamientos aplicados, siendo el T2 el que mostro un mayor crecimiento dentro del presente ensayo en términos de todas las variables medidas. / The interest in Jatropha curcas L. cultivation has increased in the recent years. This is product of its: (1) bioenergy potential, and, (2) efficiency in water use, allowing its use in areas with water scarcity. The literature available on this last point is contradictory, therefore, the objective of this work was to determine the water use efficiency (WUE) and the coefficient proposed by Tanner and Sinclair (1983) (K DPV ) in young plants of Jatropha curcas L. The trial was conducted in the Region of Coquimbo, Chile (30°13'S, 70°15'O), with one year old plants. Three irrigation frequencies were established every: 8 (T1), 14 (T2), and, 24 days (T3), providing enough water to reach field capacity of soil. The amount of transpired water by plants was quantified through weight lysimeters in which the variations were considered as the transpiration of the crop. Produced biomass, in terms of dry matter (DM), was obtained by cutting the plants every 24 days. Weather information was collected to determine the vapor pressure deficit (VPD). The measurements of stem water potential were performed at noon, and growth parameters (as height, cross-sectional area of stem, and number of leaves) were also measured. The obtained values of WUE and K DPV for Jatropha curcas L. were 4.30 g of DM by each Mg of transpired water and 3.30 g of DM kPa kg -1 of transpired water, respectively. Jatropha curcas L. showed values of - 0.92 and - 0.65 MPa of stem water potential for the most critical period of measurement. Regarding growth variables, there was no significant differences observed in the applied treatments, however, the T2 treatment showed a higher growth than other treatments in all the variables measured.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias / El agua es un recurso limitado y por tal razón debe ser cuidado. La agricultura consume aproximadamente un 85% del agua dulce disponible en el mundo y 66% de ella se pierde en esta actividad (Rodda y Shiklomanov, 2003). En el futuro, se espera que esta situación se agrave, debido al aumento de la superficie de cultivo, incremento de la población y mayor demanda de alimentos (Fereres y González, 2009). En Chile, al término de este siglo se proyecta que existirá un avance progresivo del desierto desde las regiones de Atacama a los Lagos, lo que afectará notablemente a la agricultura frutícola, sobre todo en áreas donde todavía no se cuenta con obras hidráulicas (CONAMA, 2010). De acuerdo a lo anterior, todo indica que en un futuro próximo existirá la urgencia en mejorar la eficiencia en el manejo del riego.

Ingeniero Civil / El trabajo de título realizado consiste en estimar la distribución espacial de evapotranspiración del cultivo de referencia en la cuenca alta del río Elqui, IV Región de Coquimbo, usando imágenes de temperatura de suelo generadas por tres satélites desde 2002 a 2016. La necesidad de realizar la estimación a partir de imágenes satelitales surge debido a la escasa disponibilidad de estaciones meteorológicas, lo cual limita la determinación de variables de interés para la realización de estudios hidrológicos de precisión. Una de estas variables, de alta relevancia para el análisis de ciclos hidrológicos, corresponde a la evapotranspiración, para la que se han desarrollado productos satelitales tales como MOD16, a una resolución de 500 metros cada 16 días, pero cuentan con la limitante de la espacial y temporal, por lo que poder realizar una estimación a nivel diario y en alta resolución de manera remota es una muy buena solución a dicha problemática. El objetivo general consiste en mejorar la resolución espacial y temporal de la estimación de evapotranspiración del cultivo de referencia a través de imágenes satelitales. Para ello se propuso una metodología para estimar la distribución de temperatura media diaria de suelo, mejorar la resolución espacial del producto de temperatura media diaria del suelo entregado por los satélites y se establecieron relaciones entre la temperatura del suelo y la del aire registradas, así mediante el método Penman-Monteith, se estimó la evapotranspiración del cultivo de referencia en la cuenca y se validaron los resultados con las mediciones directas de las diferentes estaciones y con el producto acumulado MOD16 anteriormente nombrado. Posterior a una extensa revisión bibliográfica, se analizó y seleccionó la metodología que permitió distribuir espacialmente la temperatura de suelo medida, se parametrizó la relación entre temperatura del aire registrada y temperatura del suelo, se generó una matriz espacio temporal de valores diarios de evapotranspiración del cultivo referencia, se acumuló la evapotranspiración a nivel anual para obtener promedio anual y mensual. Se obtuvieron como resultados la distribución de temperatura del aire a nivel diario con buena resolución espacial, una matriz de valores de evapotranspiración diaria y acumulada y, por último, mapas de temperatura y evapotranspiración del cultivo de referencia media mensual y anual promedio para los años 2002 a 2016. Los resultados obtenidos con respecto a las mediciones directas presentan un comportamiento similar, pero una mayor dispersión y sobrestiman los medidos in-situ, el error asociado promedio es de un 25%. Al validar con respecto al producto MOD16 se obtienen coeficiente de determinación mayor a 0.5 y en promedio mayor a 6.5.