Memoria para optar al título profesional de: Ingeniera Agrónoma / En las últimas décadas la población ha experimentado un crecimiento significativo y junto con ello sus necesidades de optimizar la producción de alimentos. Dentro de los insumos necesarios para aumentar la producción, destacan los fertilizantes nitrogenados que muchas veces causan contaminación al ambiente por su uso excesivo. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de fertilizantes nitrogenados en los procesos de lixiviación y extracción de nitrógeno (N) en un suelo de textura gruesa con cultivo de maíz para grano. Además se evaluó si la cantidad de N absorbido por el maíz tiene un efecto sobre el contenido relativo de clorofila (CCI) y el color Munsell de las hojas. El estudio se realizó en la Comuna de Pichidegua localizada en la Región del Libertador General Bernardo O’Higgins. Se establecieron tres tratamientos, cada uno corresponde a una micro parcelas que consideró como variables la aplicación de N y la presencia de maíz: T0, sin maíz y 0 kg de N; T1, maíz y 0 kg de N; y T2, maíz y 442 kg de N. La instalación de los tratamientos se realizó la primera quincena de octubre 2012 con la siembra del cultivo de maíz, y la cosecha la primera quincena de abril 2013. Para establecer un balance de N en cada tratamiento se utilizaron lisímetros FullstopTM para medir la lixiviación de N, PVCtubos de mineralización in situ, muestras de suelo en el intervalo de profundidad 0-125 cm y determinación de la concentración de N en los tejidos para cuantificar la absorción de N. Se encontraron diferencias significativas (p<0,05) entre T1 y T2 en la producción de granos con valores de 67 qqm ha-1 y 146 qqm ha-1 , respectivamente. Además, se mostraron diferencias significativas (p<0,05) en la absorción de N en los tratamientos T1 y T2 con valores de 113 kg N ha-1 y 237 kg N ha-1 , respectivamente. Los tratamientos con maíz mostraron una pérdida menor de N por lixiviación comparado con T0, debido a la absorción de N por parte de las raíces a distintas profundidades. En los tratamientos T1 y T2 se identificó una dominancia de los procesos de inmovilización de N en el suelo. Se encontraron valores significativamente más altos (p<0,05) de CCI y color Munsell en hojas del tratamiento con fertilización N (T2) respecto al no fertilizado (T1). Además, se estableció una correlación alta (r=0,77) entre el CCI y el color Munsell en hojas de maíz. La aplicación de fertilizantes N no mostró un efecto significativo en la lixiviación de N, sin embargo, se determinó que la salida más importante de N es por extracción de granos cosechados. / During the last decades, the human population has been increasing together with its requirement for optimization of food production. Among the inputs for increasing production, it is possible to highlight nitrogen (N) fertilizers that are usually related to environment pollution processes due to high N surplus. The objective of this study was to evaluate the effect of the N fertilizer application in N leaching and N uptake in a coarsetextured soil cultivated with maize. Moreover, it was evaluated if the amount of N uptake had an effect in chlorophyll content index (CCI) and Munsell colour in leaves. It was carried out in the Pichidegua Commune located in the Región del Libertador General Bernardo O’Higgins. There were set three treatments, each one was a micro-plot considering as variables N application and presence of maize crop: T0, without maize and 0 kg of N; T1, maize and 0 kg of N; and T2, maize and 442 kg of N. The treatment setting was performed in early october 2012 with the maize seeding, and it was harvested in early april 2013. There was calculated a N budget in each treatment using Fullstop lysimeters for N leaching, PVC-tubes for in situ N mineralization, soil coring in the 0-125 cm depth interval and N determination in vegetal tissues for N uptake. It was found that T1 and T2 showed significant differences (p<0.05) in the grain yield with 67 qqm ha-1 and 146 qqm ha-1 , respectively. Furthermore, there were significant differences (p<0.05) between N uptake in treatments T1 and T2 with 113 kg N ha-1 and 237 kg N ha-1 , respectively. The treatments with maize showed lower N leaching than T0 due to the N uptake by roots at different depths. In T1 and T2 treatments were identified a dominance of N immobilization in the soil. There were significantly (p<0.05) higher CCI and colour Munsell values in leaves N fertilization treatment (T2) respect to unfertilized (T1). Moreover, it was found a strong correlation (r=0.77) between the CCI and the Munsell color for maize leaves. N fertilizer application showed no significant effect on the leaching of N, however, it was determined that the largest N is output by uptake of harvested grain.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / El objetivo de este estudio fue evaluar los modelos DAISY y REMM para simular la dinámica del nitrógeno (N) en un sistema de biofiltros angostos. Para el modelo DAISY se utilizó la metodología GLUE, donde se calculó la eficiencia de modelación (E), y se determinó la sensibilidad de las variables ingresadas a DAISY. Por otra parte, se compararon los datos simulados por DAISY con la simulación de REMM. Se analizaron 2 sitios experimentales: “San Luis” (SL) y “El Caleuche” (CLC), ambos ubicados en la comuna de Pichidegua (Región del Libertador General Bernardo O'Higgins, Chile). En ambos sitios se instalaron parcelas con los biofiltros (T0: parcela sin vegetación; T1: parcela con festuca; T2: parcela con festuca y canelo), de manera adyacente a un campo con rotación maíz-barbecho y de forma paralela a una canal de desagüe. Para cada sitio y tratamiento, se realizaron simulaciones de contenido de agua, CO y NO3-. La calibración de contenido de agua mostró que la mayor parte de las simulaciones en SL son insatisfactorias (T0: 56,44%; T1: 44,71%; T2: 56,26%), a diferencia de CLC, donde la mayor parte de las simulaciones son satisfactorias (T0: 70,31%; T1: 70,36%; T2: 70,18%). La calibración resultante mostró que DAISY sobrestimó en mayor medida los datos en SL (entre un 0,2 a 5,0%), mientras que para CLC esta sobrestimación no superó el 0,1%. Además, la variable más sensible fue la conductividad hidráulica saturada (Ap-k_sat). Para la calibración de CO, más de la mitad de las simulaciones se encuentran categorizados como insatisfactorias, donde SL (T0: 74,90%; T1: 69,95%; T2: 66,35%) muestra una mayor proporción de estos datos que CLC (T0: 58,20%; T1: 61,66%; T2: 54,58%). Respecto a la calibración, la diferencia entre los valores observados y las curvas de Q5 y Q95 no presentaron diferencias mayores al 0,01%. Sólo

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / Los procesos de contaminación difusa asociados a la actividad agrícola han sido estudiados e identificados como un problema ambiental a escala global, ya que degradan aguas superficiales y subsuperficiales, debido aplicaciones excesivas de nitrógeno (N) y fósforo (P) en sistemas agrícolas. En la Región del Libertador General Bernardo O'Higgins uno de los principales cultivos es el maíz, el que presenta una baja eficiencia en el uso de N y P, generando un potencial alto de contaminación difusa de estos elementos. El objetivo general de la presente investigación fue cuantificar las cargas de N y P que aporta una microcuenca de 8 ha, donde se cultiva maíz para grano, a través de un canal de desagüe que se conecta a la red hidrológica del Río Tinguiririca. Se monitoreó durante siete meses (Enero-Agosto 2013) la calidad de aguas del canal de desagüe que cruza la microcuenca, obteniendo muestras semanales de agua en tres puntos ubicados a lo largo del canal. En estas muestras se evaluaron las concentraciones de nitratos (NO3 - ), amonio (NH4 + ), N-total (NT), fosfatos (PO4 3- ), P-total (PT), demanda química de oxígeno (DQO), conductividad eléctrica (CE), turbidez (Tur), sólidos totales (ST), sulfatos (SO4 2- ) y pH. Además, se realizó un reconocimiento de la topografía del sitio y de la profundidad efectiva del suelo, esta última limitada por un duripán. Se encontró un aumento durante el periodo de invierno de las concentraciones de NO3 - , NH4 + y PO4 3- , alcanzando valores máximos de 29 mg L-1 , 5 mg L-1 y 2 mg L-1 , respectivamente. Se encontraron diferencias significativas (p>0,05, Tukey) en las variables de calidad de aguas entre las fechas de medición, particularmente en un evento de lluvia (75 mm), donde se registraron valores de NO3 - de 35 mg L-1 . En el periodo de estudio, se cuantificó una carga total de 1.766 kg de N y 281 kg de P aportados por la microcuenca a la red hidrológica del Río Tinguiririca, el resto de las variables de calidad de agua como ST, SO4 2- , turbidez y CE, sobrepasaron la norma establecida, mientras que las demás variables no lo hicieron. / Non-point pollution associated to agricultural activities has been studied and identified as an environmental problem at a global scale. These processes impair surface and subsurface waters and have been related with excessive nitrogen (N) and phosphorus applications in agricultural systems. In the Libertador General Bernardo O'Higgins Region, in central Chile, maize is an important crop that presents a low efficiency in the N and P use, generating a high potential for non-point pollution. The main objective of this study was to quantify the N and P loads from 8 ha microcatchment, where maize grain is cultivated, through an open drainage channel connected to the hydrological network of the Tingiririca river. It was monitored the water quality during seven months (January-August 2013), when weekly samples were obtained in three sampling points along an open drainage channel. In the water samples the concentrations of nitrate (NO3 - ), ammonia (NH4 + ), total N (TN), phosphates (PO4 3- ), total P (TP), chemical oxygen demand (CQD), electrical conductivity (EC), turbidity (Tur), total solids (TS), sulphates (SO4 2- ) and pH were analyzed. In addition, a topographical and effective soil depth surveys it was carried out, the later restricted by a duripan. An increasing in NO3 - , NH4 + and PO4 3- concentrations during winter season it was found, with maximum values of 29 mg L-1 , 5 mg L-1 and 2 mg L-1 , respectively. There were detected significant differences (p>0,05, Tukey) among water quality parameters during the sampling dates, specifically in the water samples collected after an important precipitation event (75 mm), when were registered concentrations of 35 mg NO3-N L -1 , and after an irrigation, whit 60 NO3 - mg L-1 . During the study period 1.766 kg N and 281 kg P loads per microcatchment were quantified, the other water quality parameters as ST, SO4 2- , turbidity and CE, exceed the official thresholds, whereas the other parameters did not.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo / La producción de cerdos en Chile ha aumentado significativamente en los últimos años, lo que ha traído como consecuencia la generación de grandes volúmenes de purines. Lo anterior ha causado un problema ambiental debido a que se hace necesaria una disposición final de dichos purines, los cuales contienen entre otros elementos concentraciones altas de nitrógeno (N), siendo la aplicación de purines a los suelos uno de los destinos más usados. Por esto es necesario conocer el efecto de la aplicación de purines de cerdo en la dinámica del N en el suelo, particularmente en suelos de textura gruesa que son más susceptibles de sufrir pérdidas de N por lixiviación. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de purín de cerdo en el ciclo del N en un suelo de textura gruesa bajo cultivo de maíz para silo. Se estableció un ensayo de campo que consideró dos tratamientos: un cultivo de maíz para silo que recibió en total 359 kg N ha -1 a través de purines de cerdos aplicado mediante riego por pivote central (SCE); y un tratamiento control sin aplicación de purines de cerdo y sin manejos agronómicos (SSE). Se monitorearon las concentraciones de nitrato (N-NO 3 ), amonio (N-NH 4 ) y el contenido de agua del suelo a 3 profundidades: 25 cm, 50 cm y 100 cm; en 9 fechas durante el período de cultivo (Octubre 2011- Enero 2012). También se midió la lixiviación de N a los 100 cm, la mineralización neta de N, y la relación C/N en el suelo al inicio y final del estudio. Al final del estudio se cosecharon plantas de maíz para calcular la extracción de N por el maíz para silo. Usando estas variables se estableció un balance de N que incluyó: i) la adición de N a través del purín, ii) la mineralización neta de N, iii) la absorción de N por el cultivo, iv) la lixiviación de N vi) y estimaciones de las pérdidas gaseosas de N. Según los resultados del monitoreo bajo las condiciones estudiadas, el efecto de la aplicación de purín de cerdo mediante riego por pivote central en un suelo de textura gruesa bajo cultivo de maíz para silo no presentó un riesgo de contaminación de N hacia las napas subterráneas. La aplicación de purines de cerdo fue efectiva en promover la mineralización neta de N en SCE, existiendo diferencias significativas (p<0,05) con SSE. Los contenidos de N-NO 3 fueron significativamente (p<0,05) mayores solo a los 25 cm de profundidad en SCE en comparación con el sitio testigo (SSE); mientras que en los niveles de N-NH 4 se encontraron diferencias significativas (p<0,05) entre los tratamientos solamente en las últimas tres fechas de muestreo. Los contenidos de carbono orgánico (CO) y el N total en el suelo presentaron diferencias significativas (p<0,05) entre los tratamientos, sin embargo no se reflejó en la relación C/N. En SCE la salida principal de N desde el suelo correspondió a la absorción por el cultivo. No se identificó riego de contaminación de N hacia las napas subterráneas, lo que reflejó adecuados métodos y dosis de aplicación de purines de cerdo. / Swine production in Chile has been increased significantly in recent years, generating large volumes of pig slurry. This has caused an environmental concern about the safe disposal of these slurries, which contain among other elements, high concentrations of nitrogen (N) being the application of manure to soils one of the most used practices. Therefore it is necessary to know the effect of pig slurry application on N dynamics in the soil, particularly in coarse-textured soils that are more prone to N leaching losses. The aim of this study was to evaluate the effect of pig slurry application on N cycling in coarse-textured soil cultivated with silage maize. It was established a field experiment that considered two treatments: silage maize that received 359 kg N ha 1- of the pig slurry by central pivot irrigation (SCE) and a control without application of pig slurry and agricultural management (SSE). Concentrations of nitrate (N-NO 3 ), ammonium (N-NH 4 ) and the water content of the soil were monitored in three depth: 25 cm, 50 cm, 100 cm; in 9 occasions during the study period (October 2011 - January 2012). The leaching of N at 100 cm depth, net N mineralization, and the soil C/N ratio were also measured. At the end of the study maize plants were harvested to calculate the N uptake by the crop. Using these variables, a N balance was established including: i) calculated N pig slurry; ii) measured net N mineralization; iii) measured N crop uptake; IV) measured N leaching; vi) and estimated N gaseous losses. According to the monitoring results under the field site, the effect of pig slurry application by central pivot irrigation on a coarse-textured soil with silage corn crop did not present a high risk of N leaching to the subterranean water. The application of pig slurry in SCE was effective in promoting net N mineralization, with significant differences (p<0.05) with SSE. The levels of N-NO 3 at 25 cm depth were significantly (p<0,05) higher in SCE than the control site (SSE); while in the N-NH 4 levels significant differences were found (p<0.05) between treatments only in the last three sampling dates. The contents of organic carbon (CO) and total N in soil showed significant differences (p<0,05) between treatments, however, not reflected in the carbon to N ratio. In SCE the main N output from the soil corresponded to the crop N uptake. No risk of contamination of N identified, reflecting appropriate methods and application rates of pig slurry.