Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo mención Agroindustria / La agricultura orgánica preserva la flora y fauna del suelo, este tipo de manejo agronómico se basa en la utilización de preparados naturales de origen vegetal y/o animal, los productos para nutrir los cultivos orgánicos son escasos y poco estudiados, por lo que el objetivo de este estudio fue evaluar el nitrógeno inorgánico que pueden generar algunos materiales utilizados en agricultura orgánica. La investigación realizada evaluó el contenido de N de tres materiales de enmienda fertilizante, utilizados en agricultura orgánica. Se evaluaron 3 productos, los cuales generaron tres tratamientos: sangre animal en polvo fino (T2), sangre animal granulado (T3) y compostaje de olivas (T4), los materiales fueron aplicados en una dosis equivalente a 200 kg de N ha-1. Los tratamientos fueron contrastados con un testigo (T1) sin aplicación de fuentes nitrogenadas. Los tratamientos fueron muestreados cada 30 días, y se obtuvieron los contenidos de N total, NH4 + y NO3 -. Los resultados obtenidos reflejaron que la dosis calculada de 200 kg de N ha-1, no fue suficiente para suplir la demanda de N de un cultivo, por lo tanto, al seguir este plan de fertilización orgánica se generaría un déficit en el abastecimiento de N proyectado el consumo y suministro en la temporada. Con respecto a las tendencias encontradas en la evolución de las formas nitrogenadas: para el contenido de N total T3 y T4 presentaron los valores más altos en las muestras colectadas a los 60 y 150 días, mostrando diferencias significativas con los demás tratamientos. Para el contenido de N disponible (N-NO3 + N-NH4) los tratamientos T1 y T2 presentaron los valores significativamente más altos a los 60, 90 y 180 días, mientras que los tratamientos en base a sangre animal T2 y T3 mostraron los valores significativamente más altos a los 120 y 150 días.

El Atlántico Sudoccidental contiene una alta diversidad de sistemas hidrográficos, biogeoquímicos y ecológicos. Como consecuencia, la distribución de las propiedades de la materia orgánica muestra sectores con características intrínsecas propias. Dentro de estas regiones existen sectores donde la producción de fito- zooplancton y biomasa bacteriana dependen predominantemente de la regeneración de nutrientes con el nitrógeno como factor limitante; mientras que otros ambientes están más conectados al ingreso de nutrientes a través de zonas frontales de particular importancia como sostén de la producción primaria en la zona costera. De acuerdo a lo expresado precedentemente, la principal hipótesis de la presente tesis, fue que los distintos regímenes de circulación, aportes continentales y nutrientes deberían reflejarse en la firma de isótopos estables de carbono (δ13C) y nitrógeno (δ15N) y en la concentración de carbono y nitrógeno orgánico particulado (POC y PON, respectivamente) en material en suspensión en zonas productivas del Mar Argentino. Se realizaron campañas oceanográficas a bordo del Buque Oceanográfico CONICET-ARA “Puerto Deseado” sobre frentes del talud y estuariales templados de la región Norpatagónica. La identificación y seguimiento de mecanismos de producción de materia orgánica y su rol en la remineralización o inmovilización de nutrientes en la columna de agua y fracciones de seston, se caracterizó con trazadores isotópicos y moleculares de fuentes y sumideros de POC y PON. La disponibilidad de nutrientes inorgánicos, clorofila y la influencia de las propiedades oceanográficas tales como salinidad y temperatura fueron consideradas para comprender el carácter complejo y dinámico de estos sistemas frontales. Variaciones significativas de la temperatura del agua, la predominancia de nutrientes nuevos o regenerados, de aportes frontales o a través de la Corriente de Malvinas produjeron señales características en la composición de la materia orgánica, particularmente en la firma isotópica. La materia orgánica en una región regenerativa –aporte autóctono– tiene características distintivas respecto de aquella producida en sectores con aporte alóctono de nutrientes. δ13C fue en gran medida función de la temperatura, con predominio de material isotópicamente más pesado a temperaturas más elevadas, y esto se evidenció en toda la columna de agua. δ15N tuvo una fuerte dependencia con las diferentes fuentes de nitrógeno que soportan la producción primaria. δ15N marino mostró una amplia variación, causadas por diversos procesos biogeoquímicos/biológicos implicados durante su formación. La dinámica marina actual en estos sectores, se vio reflejada con indicadores biogeoquímicos, sin embargo, dentro de cada región, los efectos son menos obvios y dependió de condiciones hidrográficas, de las interacciones tierra-océano y de eventos a escala global, que parecen afectar la dinámica local y producen patrones característicos en la firma isotópica. Por lo tanto, trazadores isotópicos y moleculares de fuentes y sumideros de carbono y nitrógeno, son fundamentales para la comprensión de los mecanismos biogeoquímicos y el origen de carbono y nitrógeno biogénico en una de las regiones más productivas de los océanos del mundo. / The Southwestern Atlantic contains a high diversity of hydrographic, biogeochemical and ecological systems. Therefore, the distribution of the organic matter properties shows sectors with their own intrinsic characteristics. Within these regions, there are sectors where production of phyto-, zooplankton and bacterial biomass depends predominantly of nutrient regeneration with nitrogen as a limiting factor; while other environments are more connected to the entry of nutrients through frontal areas of particular importance as a support for primary production in the coastal zone. According to the statement above, the main hypothesis of this thesis was that the different circulation patterns, continental and nutrient inputs, should be reflected in the signature of stable carbon isotopes (δ13C) and nitrogen (δ15N) and the concentration of particulate organic carbon and nitrogen (POC and PON, respectively) in productive areas of the Argentine Sea. Oceanographic cruises took place aboard the R/V CONICET-ARA Puerto Deseado on shelf break and temperate estuarine regions of Northpatagonic fronts. The identification and monitoring of organic matter production mechanisms and its role in the remineralization or immobilization of nutrients in the seawater column and seston fractions were characterized with molecular and isotopic tracers of sources and pool of POC and PON. The availability of inorganic nutrients, chlorophyll and the influence of oceanographic properties such as salinity and temperature were considered to understand the complex and dynamic nature of these frontal systems. Significant variations in water temperature, predominance of new or reclaimed nutrient, of frontal contributions or through the Malvinas Current produced characteristic signals in the organic matter composition, particularly in the isotopic signature. Organic matter in a regenerative –autochthonous– region have distinctive characteristics compared to those produced in sectors with allochthonous supply. δ13C was largely a function of temperature, with predominance of heavier isotopically materials at higher temperatures, and this was evident throughout the water column. δ15N had a strong dependency with different nitrogen sources that support primary production. Marine δ15N showed a wide variation caused by diverse biogeochemical/biological processes involved in their formation. The marine dynamics in these sectors was reflected in biogeochemical indicators, however, within each region, the effects are less obvious and depended on hydrological conditions of the land-ocean interactions and global events, which seem to affect local dynamics and produce characteristic patterns in the isotopic signature. Therefore, isotopic and molecular tracers of carbon and nitrogen sources and pools are essential to understanding the biogeochemical mechanisms and origin of biogenic carbon and nitrogen in one of the most productive regions of the world oceans.

El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la fertilización con nitrógeno (N) y azufre (S) sobre el rendimiento y calidad nutricional en el forraje y grano de trigo doble propósito. El Experimento I, conducido a campo sobre parcelas experimentales bajo un diseño en bloques completos y aleatorizados (n=4). Los niveles empleados en los tratamientos fueron 0 y 60 kg N ha-1 y 0 y 20 kg S ha-1 aplicados como UAN y tiosulfato de amonio. Fue sembrado trigo var. ACA 304 el 13/03/2009 y se realizaron dos cortes de forraje, el primero cuando el cultivo logró una altura de 30 cm (02/06/2009), y el último al alcanzar el estado de primer entrenudo hueco visible (28/07/2009). El forraje fue secado y procesado para: fibra detergente neutro y ácido (FDN, FDA), lignina detergente ácido (LDA), digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS), proteína bruta (PB) y azufre (S). El rendimiento del grano fue corregido al 12% de humedad. Además se registró el peso de 1000 granos y determinó el contenido de PB y S. Experimento II y III fueron conducidos en invernadero sobre macetas, utilizándose trigo variedad ACA 304, bajo un diseño completamente aleatorizado (n=4). Los tratamientos emplearon los siguientes niveles: 0, 30, 60 y 90 kg N ha-1 y 0, 15 y 30 kg S ha-1, aplicados en inicios de macollaje con UAN y sulfato de potasio como fuente nutritiva. Para el Experimento II la siembra se efectuó el 02/07/2009, registrándose cada 3 días altura de planta para posteriormente estimar la tasa de crecimiento del cultivo. El rendimiento de MS se determinó por corte al momento de aparición del primer entre nudo hueco visible (21/09/2009). En el Experimento III, la siembra fue el 25/03/2010 efectuándose un solo corte a inicios de la elongación del ápice caulinar (06/08/2010). Las muestras fueron secadas y procesadas para MS, digestibilidad in vitro (DIVMS), macro y micro-nutrientes: N, P, S, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Mo, y Zn. La totalidad de los datos fueron analizados por estadística descriptiva, ANOVA y correlaciones. Durante el Experimento I, la precipitación anual fue de 370 mm, correspondiendo el 57% al ciclo del cultivo. Esto afectó sensiblemente la respuesta del cultivo a la fertilización con N y S. El primer corte produjo 1447 kg MS ha-1, mientras que para el segundo el rendimiento cayó un 73%. Aun los bajos niveles de producción los tratamientos que tuvieron aplicación de S incrementaron su producción un 11%. Por su parte, el forraje cosechado exportó alrededor de 70 kg N ha-1 y 4 kg S ha-1. Sólo fue observado un efecto altamente significativo en el agregado de S sobre la concentración de S y DIVMS en el forraje, con un incremento de 10 y 6,6%, respectivamente, sobre los tratamientos sin adición de S. El rendimiento de grano no fue afectado por la fertilizacón. Sin embargo tuvo un incremento de 14% en aquellos tratamientos que recibieron S. El estrés hídrico afectó el llenado de grano, aumentando consecuentemente la proporción de PB en el grano. En el Experimento II el rendimiento de MS se incrementó con cada nivel de N aplicado, mientras que el S no mostró efectos significativos. La altura de planta y la tasa de crecimiento no fueron afectadas por la fertilización, sin embargo, los mayores niveles de N empleado mostraron los registros más altos. En el Experimento III la DIVMS mostró interacción NxS. Sólo se observó efecto significativo del N en aquellas macetas que no fueron fertilizadas con S. Rendimiento de MS y concentración de N respondieron positiva y significativamente a N. Sólo la concentración de S se incrementó con la adición del mismo elemento. MS osciló entre 1,55 y 3,61 g por maceta y exhibió una respuesta lineal hasta 50 kg N ha-1. El agregado de S redujo consistentemente la concentración Mo, atribuible a la competencia iónica por los sitios de absorción en el sistema radical. En forma análoga puede explicarse el decremento de K por su competencia con el anión sulfato. Las relaciones N:S y K/(Ca+Mg) fueron superiores en la mayoría de los casos a los valores críticos de 12 y 2,2, respectivamente. En este último caso, el forraje mantuvo un elevado riesgo de contraer tetania en animales a pastoreo. Los efectos opuestos de la fertilización N-S sobre la calidad del forraje ameritan ampliar el estudio en otros suelos de la zona. Aun en condiciones de baja respuesta a la fertilización se observó un impacto positivo, aunque no relevante, de N y S sobre la calidad del forraje de trigo. Esto sugiere que bajo situaciones de precipitación normal se obtendrían respuestas positivas tanto en el rendimiento como en la calidad del forraje y grano de trigo. / The aim of this study was to evaluate the effect of nitrogen (N) and sulfur (S) fertilization on the yield and nutritional value of the forage and grain of dual purpose wheat (Triticum aestivum L). Experiment I was conducted in experimental plots in a randomized complete blocks design (n = 4). The treatment levels used were 0 and 60 kg N ha-1 and 0 and 20 kg S ha-1 applied as UAN and ammonium thiosulfate. Wheat (cv. ACA 304) was sown on 13/03/2009. Two cuts were performed, the first one when the crop reached 30 cm height (02/06/2009), and the second one when the first hollow stem was observed (28/07/2009). Forage was dried and processed for: neutral and acid detergent fiber (NDF, ADF), acid detergent lignin (ADL), in vitro dry matter digestibility (IVDMD), crude protein (CP) and sulfur (S) content. Grain yield was adjusted to 12% moisture. The weight of 1000 grains was recorded, and grains were also analyzed for CP and S content. Experiment II and III were conducted in a greenhouse. Wheat was planted in pots using the variety ACA 304 in a completely randomized design (n = 4). Fertilization levels assigned to treatments were: 0, 30, 60 and 90 kg N ha-1 and 0, 15 and 30 kg S ha-1, applied as UAN and potassium sulfate at early tillering. For Experiment II sowing was on 02/07/2009, recording plant height every 3 days to estimate growth rate. At first hollow stem stage (21/09/2009), the DM yield was determined by clipping at surface level. Experiment III, wheat was planted on 25/03/2010. The whole biomass was cut at early elongation of the shoot apex (06/08/2010). The samples were dried and processed for DM, IVDMD, macro and microelement contents of N, P, S, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Mo, and Zn. All the data were analyzed by descriptive statistics, ANOVA and correlations. In Experiment I, the annual precipitation was 370 mm, 57% of that corresponding to the crop cycle. This fact appeared to have affected crop response to fertilization with N and S. The first cut was 1447 kg DM ha-1, while the second the yield decreased by 73%. Despite of overall low DM yield, S application increased production by 11%. Besides that, the harvested forage exported about 70 kg N ha-1 and 4 kg S ha-1. It was only observed a highly significant effect of S addition on the S content and forage IVDMD, with increases of 10 and 6.6% respectively, contrasted with treatments without S addition. Grain yield was not affected by the fertilization treatments. However, it increased 14% in those treatments receiving S. Water stress affected grain filling, thus increasing the proportion of CP in the grain. In Experiment II DM yield increased with each level of N applied, while the S showed no significant effect. Plant height and growth rate were not affected by fertilization. However, the highest levels of N applied showed also the highest growth rates. In Experiment III an interaction NxS in IVDMD was detected. Significant effects were only observed in those pots fertilized with N, but without S. A positive and significant response in DM yield and N concentration to N fertilization was detected. An increase in S concentration was detected only when this element was added. DM yield ranged between 1.55 and 3.61 g per pot and exhibited a linear response up to 50 kg N ha-1. The addition of S consistently reduced Mo concentration, probably due to ionic competition for absorption sites in the root system. By analogy, this would explain the decrease of K concentration due to its competence with the sulfate anion. Relations N:S and K / (Ca + Mg) were higher in most cases than the critical values of 12 and 2.2, respectively. In the latter case, the feed had an elevated risk of tetany in grazing animals. The variable effects of N and S fertilization on wheat forage quality justify expanding this study to other soil types of the area. Even the low general response to fertilization, it was observed, a positive although not significant N and S effect on forage quality of wheat pasture. This suggests that under better rainfall conditions positive responses in both yield and quality of forage and grain of wheat could be expected.

Optimizar la fertilización nitrogenada en regiones con precipitaciones escasas y variables es difícil, ya que demanda conocer la dinámica del nitrógeno (N) en el sistema suelo-planta bajo siembra directa (SD). Por ello, la hipótesis general fue: en estas regiones la eficiencia de uso del N (EUN) varía con la disponibilidad hídrica y la eficiencia de la fertilización, se puede mejorar conociendo el aporte de N de las fracciones orgánicas lábiles. El objetivo general fue evaluar la EUN en diferentes condiciones edafoclimáticas y estimar la cantidad y origen del N proveniente de la descomposición de la materia orgánica. Para ello, se realizaron 18 ensayos de fertilización combinando dosis y momentos, desde 2004 hasta 2012, en dos ambientes climáticos. Asimismo, se evaluó la mineralización aparente de N, en 78 lotes agrícolas con más de 10 años bajo SD durante 2010 y 2011, con el objetivo de hallar indicadores edáficos de la mineralización y del cultivo. Se pudo comprobar la importancia de las fracciones más lábiles del carbono y del N orgánico sobre el N potencialmente mineralizable de incubaciones de largo plazo en laboratorio. El C de la fracción particulada fina (COPf) podría ser un mejor índice de la mineralización de N que el carbono orgánico particulado total (COPt). El N anaeróbico (Nan) fue el índice más relacionado con la mineralización de N, sin embargo, el uso de los índices rápidos junto con los parámetros del suelo mejoró la predicción de la mineralización aparente. La aplicación de N al macollaje estuvo supeditada a la condición climática del año en particular. Sólo se detectaron mayores rendimientos con la dosis al macollaje -en el ambiente semiárido- en el año donde las precipitaciones superaron ampliamente a la media histórica. Para el ambiente subhúmedo no se encontró ningún efecto diferencial del N aplicado en estados vegetativos del cultivo. El clorofilómetro fue un indicador promisorio del N cosechado, sin embargo, no sería una herramienta certera para predecir el N del grano de trigo. Además, se comprobó que las lecturas de Spad junto con el N disponible predijeron mejor las eficiencias del uso del N y la eficiencia fisiológica. La SD mejoro todas las fracciones orgánicas de N. Si bien el Nan no estuvo asociado al N absorbido en madurez fisiológica, presentó diferencias entre sistemas de labranzas, siendo indicador de la fertilidad potencial, no necesariamente asociado con el rendimiento. / Optimizing nitrogen fertilization in regions with low and variable rainfall is difficult, because it demand to know the nitrogen (N) dynamics in the soil-plant system under no-tillage (SD). Therefore, the general hypothesis was: the N use efficiency (EUN) varies with water availability and efficiency of fertilization can be improved by knowing N supply of labile organic fractions. The overall aim was to evaluate the EUN in different soil and climatic conditions and estimate the amount and origin of N from the decomposition of soil organic matter. From 2004 to 2012, 18 trials were conducted combining fertilization rates and timing in several fields. Also, during 2010 and 2011 the apparent N mineralization was evaluated in 78 agricultural fields, with more than 10 years under SD with the aim of finding soil mineralization and crop indicators. The importance of the more carbon and N labile fractions on potentially N mineralization, determined in long-term incubations was proved. Carbon of fine particulate fraction (COPf) might be a better index N mineralization than the total particulate organic carbon (COPt). Anaerobic N (Nan) was the most related index to N mineralization; however, the use of rapid indexes with soil parameters improved the prediction of apparent N mineralization. Only higher yields were detected by N at tillering -in semiarid environment- where rainfall year exceeded the historical average. In subhumid environment was not found differential effect with N applied at vegetative stages. The clorophyll meter was a promising indicator of N uptake, however, would not be an accurate tool for predicting the N grain. Furthermore, was found that Spad readings with available N improved the prediction of EUN and physiological efficiency. The SD improved all N organic fractions. Although Nan was not associated with the N uptake at harvest, showed differences between tillage systems, being indicator of potential fertility, not necessarily associated with crop yield.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / Las estrategias de manejo del nitrógeno pueden tener un impacto importante en el rendimiento y proteína en grano, como también sobre el medio ambiente, estrategias que pueden ser definidas mediante el uso del SPAD. Este estudio asoció el rendimiento y el contenido de proteína en grano con mediciones SPAD y color de hoja en estado de primer nudo y embuche en trigo candeal. El trabajo se realizó en la Estación Experimental Antumapu de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile, durante la temporada 2010/2011. Se realizaron dos ensayos con las variedades de trigo candeal Llareta INIA y Corcolén INIA, en condiciones de riego, ambas variedades sometidas a tratamientos de dosis de N (0, 60, 120, 180 y 240 kg N ha-1) y parcialización en la siembra, primer nudo y embuche. El diseño experimental de cada ensayo fue en bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Los resultados mostraron que la dosis 180 kg N ha-1, parcializado 60 y 120 kg N ha-1 en siembra y primer nudo respectivamente, fue la que logró el mayor rendimiento, con 8.411 kg ha-1. Con respecto al porcentaje de proteína en grano, existieron diferencias (p≤0,01) entre tratamientos, siendo la dosis 240 kg N ha-1, parcializada 80-120-40 kg N ha-1 a siembra, primer nudo y embuche respectivamente, la que tuvo el valor más alto, con 12,6%. Los valores SPAD medidos a primer nudo y embuche se relacionaron positivamente con rendimiento (p≤0,001; R2=0,92 y p≤0,05; R2=0,68, respectivamente) y porcentaje de proteína en grano (p≤0,05; R2=0,53 en primer nudo y p≤0,001 y R2= 0,89 en embuche). Al analizar el color, los resultados del análisis de correspondencia múltiple mostraron una asociación entre rendimiento alto y muy alto con valor oscuro medido en embuche y primer nudo, como también el croma de saturación baja medido en los mismos estados de desarrollo. El alto contenido de proteína se asoció a croma de saturación baja medido en embuche. Con respecto a la eficiencia del uso del nitrógeno (EUN), eficiencia fisiológica y eficiencia de absorción, el valor más alto se logró en el tratamiento con una aplicación de 60 kg N ha-1, alcanzando 50,1 kg en grano kg-1 de N en EUN, 63,3 kg en grano kg-1 de N en eficiencia fisiológica y 93,1% en eficiencia de absorción. Por lo tanto, el SPAD es una herramienta útil para predecir rendimiento y contenido de proteína en grano medido en primer nudo y embuche en trigo candeal. / Nitrogen management strategies can have a significant impact on grain yield, and protein as well as on the environment, and they can be defined through the use of SPAD readings. This study related grain yield and protein of durum wheat at the first node and boot stages with SPAD readings and leaf color. The field experiment was carried out at the Antumapu Experiment Station of the College of Agricultural Sciences, University of Chile, during the 2010-2011 season. Two experiments were done with two cultivars of durum wheat (Llareta INIA and Corlen INIA) under irrigation conditions and both receiving nitrogen rates of 0, 60, 120, 180 and 240 kg N ha-1 in split applications at sowing, first node and boot stages. The experimental design consisted of four randomized blocks with four replications. The results showed that the 180 kg N ha-1 rate distributed in 60 and 120 kg N ha-1 at sowing time and first node, respectively, had the highest yield, with 8.411 kg ha-1. On the other hand, the protein percentage in the grain showed differences between treatments (p≤0,001), with the 240 kg N ha-1 split rate (distributed in 80-120-40 kg N ha-1 at sowing, first node and boot, respectively) obtaining the highest value with a 12,6% of protein in the grain. The SPAD values measured at the first node and boot stages were positively related to yield (p≤0,001; R2=0,92 and p≤0,05; R2=0,68, respectively). Grain protein percentage was also related to SPAD values (with p≤0,05 and R2=0,53 at the first node and p≤0,001 and R2=0,89 at boot stage). When analyzing leaf color with a Munsell Plant Tissue Color Chart, the results from the multiple correspondence analysis showed a relationship between high and very high yield and the dark value measured at the first node and boot stages as well as low chroma measured at the same development stages. The high protein content was found to be associated to a chroma of low saturation measured at boot stage. With respect to the nitrogen use efficiency (NUE), physiological efficiency and absorption efficiency, the highest value was achieved by treatment 2 (60 kg N ha-1) which reached 50,1 grain kg kg-1 N in NUE, 63,3 grain kg kg-1 N in physiological efficiency and 93,1% in absorption efficiency. Therefore, SPAD reading is a useful tool to predict grain yield and protein content in durum wheat when measured at first node and boot stages.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniera Agrónoma y al Grado de Magíster en Manejo de Suelos y Aguas / En este estudio se determinó la efectividad de un sistema de biofiltro angosto (ancho de 5m) para retener el nitrógeno (N) que se moviliza hacia cuerpos de agua superficiales desde campos cultivados con maíz grano, comparando la efectividad de diferentes combinaciones de especies vegetales durante el primer año de su establecimiento (abril 2012- abril 2013). Se evaluaron cinco tratamientos que incluyeron: árboles nativos como Luma chequen (GST1) y Drimys winteri (GST2) y un arbusto nativo Fuchsia magellanica (GS), estos tres en combinación con una pradera de Festuca arundinacea; un tratamiento sólo con F. arundinacea (G); y un control sin vegetación (C); con tres repeticiones cada uno, en un diseño de bloques completos al azar distribuidos en parcelas de 5 m x 12 m. Los ensayos se establecieron en dos sitios experimentales en la Comuna de Pichidegua, Región de O´Higgins, ambos campos cultivados con monocultivo de maíz (Zea mays), los que presentaban suelos con texturas contrastantes: arcillosa en El Caleuche (CLC) (34°25´ S, 71°21´O); y arenosa en San Luis (SL) (34°22´ S, 71°25´O). Durante el periodo de estudio se monitorearon continuamente las concentraciones de formas N (N-NO3 y N-NH4) en la entrada y salida de los biofiltros. En general se observó una amplia variabilidad de los contenidos de N que entraban o salían del sistema de biofiltros, obteniéndose valores mayores durante el período en que el cultivo de maíz se encontraba en desarrollo (primavera-verano), donde los tratamientos no presentaron diferencias estadísticas significativas en la retención de N (p>0,05). En consecuencia, los biofiltros no fueron efectivos en la remoción de formas N hacia cuerpos de agua superficiales utilizando diferentes especies vegetales, lo que sugiere que, por lo general, durante el primer año de establecimiento las especies vegetales no han generado una cobertura superficial y/o desarrollo radical que permita retener cantidades significativas de formas N. / In this study, the effectiveness of narrow buffer strips (5 m) removing nitrogen (N) that is moving from corn fields to water curses was determined by comparing the effectiveness of different t ype s o f vegetation and establishing an overall N budget in the system during the first year. Five treat ments of different component of the biofilters were evaluated: native trees Luma chequen (GST1) and Drimys winteri (GST2) and a native bush Fuchsia magellanica (GS), this tree in combination with the praire Festuca arundinacea; a treatment with only Festuca arundinacea (G); and a control plot without vegetation (C); with tree replication per treatment with a randomized block design (Blocks 1-3) distributed in 5 m x 12 m plots. Two experimental areas were set in the commune of Pichidegua located in the Región del Libertador Bernardo O'Higgins, both cultivated with maize (Zea mays) as main crop, and in soils with contrasting textures: clay loam in El Caleuche (CLC) (34°25´ S, 71°21´O); and sandy loam in San Luis (SL) (34°22´ S, 71°25´O). During the study period N forms (N-NO3 and N-NH4 ) at the entrance and exit of the biofilter system were continuously monitored. In general, a wide variability of N inputs and outputs was observed, obtaining higher values during the crop growing season (spring-summer). Treatments did not present statistical differences significance (p>0.05) on N retention. In consequence, the biofilters were not effective in removing N forms into surface water bodies using different plant species, which suggest that during the first year of establishment the plant species have not generated an adequate surface coverage and/or root development to retain significant amounts of N forms.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La enfermedad de Chagas congénita es causada por el parásito hemoflagelado Trypanosoma cruzi (T. cruzi) que alcanza al feto atravesando la barrera placentaria. Los mecanismos de infección e invasión tisular del parásito T. cruzi son poco conocidos. La invasión celular de T. cruzi induce la activación de vías de transducción de señales, las que se cuentan las vías PLC- (Fosfolipasa C-) y ERK1/2 (Señal extracelular regulada por quinasas) MAPK (Proteína quinasa activada por mitógenos) en el hospedero. La activación de estas vías se relaciona con la infectividad del parásito. Para estudiar la participación de estas vías de transducción de señales en la infección tisular, se incubaron explantes de vellosidades coriónicas humanas sanas en presencia y ausencia del parásito y en presencia y ausencia de inhibidores específicos de cada una de las vías. La infección exitosa de los explantes de vellosidades coriónicas humanas fue determinada por detección del parásito mediante PCR. Los efectos de la infección del parásito respecto a la modulación de las vías de transducción de señales se determinaron mediante métodos de Western Blot e inmunofluorescencia. Bajas concentraciones de T. cruzi inducen la activación de las vías de transducción de señales PLC- y ERK1/2 MAPK. Altas concentraciones de parásitos activan a la vía PLC- e inhiben a la vía ERK1/2 MAPK. Ninguno de los inhibidores de las vías de transducción de señales fue capaz de impedir la infección ex vivo de las vellosidades coriónicas humanas con T. cruzi. Se concluye que ambas vías de transducción de señales son parte de una compleja “estrategia” de invasión celular de T. cruzi / Proyectos Bicentenario Anillo 112 y FONDECYT 11080166

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Doctor en Ingeniería Eléctrica / En la actualidad existen industrias (petroquímicas, farmacéuticas) cuyos residuos líquidos contienen elevadas concentraciones de nitrógeno. Una alternativa altamente utilizada es la Remoción Biológica de Nitrógeno en Sequencing Batch Reactors. Esta técnica ofrece como ventajas alta eficiencia de conversión y consumo reducido de productos químicos. Como desventaja posee los gastos operacionales inherentes del proceso, como por ejemplo: gastos energéticos y costos asociados a la eliminación de biomasa. Gran parte de las investigaciones que buscan optimizar la eficiencia de la Remoción Biológica de Nitrógeno, se centran en la fase de nitrificación (fase aeróbica), por ser la encargada de la conversión de productos que son utilizados posteriormente en la desnitrificación. Dentro de estas investigaciones se cuentan el uso de modelos fenomenológicos, estimación de estados, estimación del término de fase aeróbica y la estrategia denominada nitrificación parcial, que destaca por sus alcances en reducción de costos y tiempos de operación del reactor. A pesar de que existe un gran número de investigaciones, todavía existen brechas importantes que acortar, y una de esas representa la falta de una integración de estrategias , en la cual, estrategias tales como estimación del término de fase aeróbica, permitan potenciar y mantener una nitrificación parcial estable en el largo plazo. En el presente trabajo de Tesis se propone la elaboración de estrategias de estimación y pronóstico del término de la fase aeróbica para el proceso de Remoción Biológica de Nitrógeno en un Sequencing Batch Reactor, con el fin de aumentar la eficiencia del proceso y reducir sus costos. En primer lugar y mediante simulación, se analiza la influencia de la duración de la fase aeróbica sobre la eficiencia global del proceso de Remoción Biológica de Nitrógeno operado bajo nitrificación parcial. En segundo lugar, se proponen y desarrollan dos tipos de enfoques que aportan con la estimación del término de la fase aeróbica. El primero es un enfoque basado en extracción de características y clasificadores Support Vector Machines. En cambio, el segundo es un enfoque basado en Filtro de Partículas para estimar la concentración de amonio en el reactor y posteriormente pronosticar el término de la fase aeróbica. Los resultados de simulación refuerzan la idea de incorporar herramientas que estimen el término de la fase aeróbica de manera precisa, para así lograr una reducción de los costos y de los tiempos de operación de manera estable en el largo plazo. En cuanto a los enfoques propuestos, su entrenamiento, verificación y posterior validación fueron realizados utilizando datos experimentales provenientes de un reactor secuencial batch a escala piloto.