El presente artículo tiene como finalidad resaltar la falta de conocimiento en cuanto a la diversidad microbiana, bajo la consideración de que es fundamental el rol que juegan los microorganismos en favor de la humanidad a través de numerosos procesos que benefician al hombre, plantas y animales. En los estudios sobre biodiversidad, los trabajos se han enfocado tradicionalmente hacia la flora y fauna haciendo caso omiso a las poblaciones microbianas; y, considerado el Perú un país megadiverso, no se hacen referencias, sin embargo, al componente microbiano cuya diversidad debe situarse en la misma proporción. Los estudios, asimismo, se enfocan en los efectos de los microoganismos sobre el hombre, plantas y animales (patógenos). Se sabe muy poco o nada en cuanto a los efectos de la intervención antrópica sobre estos a través de los variados sistemas de explotación del suelo. La diversidad microbiana en un centímetro cubico de suelo amazónico o en un gramo de lodo de un humedal costero constituye todavía un misterio. Estudios pioneros en la Amazonía peruana señalan la variabilidad en la ocurrencia de bacterias fijadoras de nitrógeno y de hongos formadores de micorrizas, así como los efectos del manejo de suelos sobre estos microorganismos. El conocimiento de las poblaciones microbianas y su funcionamiento puede contribuir grandemente a resolver problemas ambientales en diferentes ámbitos geográficos en el país. La biogeografía microbiana se presenta como una prioridad en la investigación de la diversidad biológica. En este artículo, se presentan algunas recomendaciones y pautas para el desarrollo de la referida investigación.   The purpose of the present paper is to highlight the lack of knowledge on microbial diversity considering the fundamental role microorganisms render to humankind through the various processes they intervene for the benefit of humans, plants and animals. In studies on biodiversity, work traditionally was centralized to flora and fauna, neglecting the microbial component. Peru is considered a country of megadiversity in biological terms, however, there are no references to the microbial resource whose diversity should exist in the same proportion. Additionally, studies are focused on the effects of microorganisms on humans, plants and animals (patoghens). Very little or nothing is known on the effects of human intervention to microbes through the various systems of soil use. Microbial diversity in a cubic centimeter from an amazon soil or one gram of mud from a coastal marsh is still a mistery. Pioneer studies conducted in the peruvian amazon showed the variable occurrence of nitrogen fixing bacteria and mycorrhizal fungi and the effects of soil management on these microoganisms. The knowledge of microbial populations and their functioning can greatly contribute to solve enviromental problems in different geographical landscapes in the country. Microbial biogeography is presented in this paper as a priority in research on biological diversity. Some recommendations and guidelines are proposed to this respect.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La humedad del suelo es una de las variables climáticas esenciales de la biósfera debido a que dirige los flujos de agua y energía entre la superficie de la tierra y la atmósfera. Su estimación es importante para gran cantidad de estudios, entre ellos los relacionados a la demanda hídrica, modelos de predicción climática, estudios sobre la cobertura vegetacional y las actividades agrícolas. Entre los métodos para estimar la humedad del suelo se han desarrollado modelos semi-empíricos que utilizan la sinergia generada entre datos ópticos y las microondas pasivas en banda L provenientes de sensores remotos. La ventaja de estos modelos es que consideran los efectos producidos por la cubierta vegetal sobre la señal captada por el sensor, permitiendo estimaciones desde escalas locales a globales. El objetivo de este trabajo fue analizar el impacto de diferentes indicadores de vegetación sobre la estimación de la humedad del suelo utilizando el algoritmo óptico-microondas pasivo (OPM). Esto fue realizado para un periodo entre enero del 2010 hasta diciembre del 2015 considerando los datos de temperatura de brillo bipolarizada en banda L de la misión “Soil Moisture Ocean Salinity” (SMOS); el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) y el índice de área foliar (LAI) del sensor “Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer” (MODIS) y la humedad y temperatura de los primeros 7 cm de suelo provenientes del “reanalysis” ERA-Interim. Luego se evaluaron y compararon estas estimaciones utilizando las cartografías de uso de suelo de la Corporación Nacional Forestal (CONAF), de la “European Space Agency Climate Change Iniciative” (ESA-CCI) y de ECOCLIMAP. Con estos datos se generó una base de 6 años de datos para cada pixel dentro del área de estudio, utilizando desde el 2010 al 2014 para calibrar el método OPM y el año 2015 para validar los valores de humedad del suelo.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera Agrónoma / En el presente trabajo se evaluó el efecto de 4 dosis de Poliacrilato de Potasio (PAK) en las propiedades físicas de suelo, en diferentes tipos de suelos y condiciones de establecimiento de cultivo. El ensayo se realizó en zona central de Chile (Región Metropolitana y Región de O´Higgins) durante los años 2013 y 2014. En la Región Metropolitana se evaluó el suelo de tres texturas diferentes mezcladas con el producto, las muestras se obtuvieron de macetas con plantas de olivos de un año. En la región de O´Higgins la evaluación se realizó en un suelo, y las muestras se extrajeron directamente del suelo en un huerto de Olivos de plantas de 8 años. Las dosis utilizadas se relacionaron con el tratamiento recomendado por el fabricante (2kg m-3) y en los dos ensayos correspondieron a T0: testigo; T1: 50% Dosis recomendada por el fabricante; T2: Dosis recomendada por el fabricante; T3: 150% Dosis recomendada por el fabricante. Las mediciones para ambos localidades se realizaron luego de 1 y 6 meses de aplicado el producto y estas incluyeron: Densidad aparente, Distribución de tamaño de poros, Resistencia a la Penetración e Infiltración. Además se realizaron análisis de laboratorio para evaluar las características propias del producto comercial.

Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La humedad de suelo es una de las variables climáticas esenciales en la biósfera, pues se encuentra fuertemente relacionada a los procesos de intercambio de calor y de distribución de los flujos de energía en la interface superficie-atmósfera. Sin embargo, su determinación de manera periódica y a escala regional es difícil por medio de estimaciones puntuales. Frente a esto las técnicas de teledetección, y en particular las basadas en observaciones de microondas en banda L (1.4 Ghz), se presentan como una herramienta importante para su estimación periódica a escala regional. Lo métodos utilizados para estimar la humedad a partir de las observaciones de microondas de banda L, no suelen consideran los efectos de la cubierta vegetal sobre la señal recibida por un sensor remoto. Es por esto que se han desarrollado métodos semi-empíricos que buscan corregir los efectos de la cubierta vegetal en la estimación de humedad a partir de la información de un índice de vegetación. Para esta memoria se utilizaron los datos de temperatura de brillo bi-polarizada en banda L de la misión SMOS; el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) del sensor MODIS; la humedad y temperatura de los primeros 7 cm de suelo provenientes del “reanalysis” ERA-Interim, y 13 clases de cobertura de superficie obtenidas de la base de datos ECOCLIMAP. Los datos abarcan el periodo comprendido entre Enero de 2010 y Diciembre de 2012, y corresponden a la zona central de Chile. Con los datos se generó una base de 3 años de datos para cada pixel del área de estudio, con la cual se calibró, evaluó y validó un método de estimación de humedad de superficie tanto considerando el NDVI de MODIS, como no considerando un indicador de vegetación. Los resultados se analizaron según las clases de coberturas presentes en el área de estudio y en función del coeficiente de determinación (r2 ), de los coeficientes obtenidos en las regresiones y del “Unbiased Root Mean Square Difference” (ubRMSD). Los resultados mostraron aumentos en el r2 promedio para todas las clases de cobertura analizadas cuando se incorporó el NDVI de MODIS en la calibración del método. Los aumentos en el r2 variaron entre un 3% correspondiente a la clase de Cultivos y un 49% correspondiente a la clase de Matorral Cerrado. El ubRMSD presentó disminuciones de hasta un 1% de m3 /m3 en las clases de Bosque, Matorral Abierto y Matorral Leñoso, y disminuciones de hasta un 2% de m3 /m3 en la clase de Matorral Cerrado. El análisis de los resultados sugiere que la incorporación del NDVI de MODIS en el método semi-empírico es capaz de mejorar las estimaciones de humedad de superficie para algunas coberturas. / Soil moisture is one of the biosphere’s essential climatic variables, as it drives the processes of heat exchange and energy fluxes distribution between Earth’s surface and the atmosphere. However, it periodical monitoring at regional scales using in-situ measurements is complicated. In this context, remote-sensing techniques, and in particular those based in L-band microwaves observations, appear as an important tool for the periodical estimation of soil moisture at regional scales. The approaches used to estimate soil moisture from L-band microwaves observations usually do not take into account the effects of the vegetation cover in the signal received by a remote sensor. Because of this, several semi-empirical approaches have been developed in order to correct the effects of the vegetation cover in the soil moisture estimation by using the information from a vegetation index. For this work, several datasets were used: Bi-polarized brightness temperature from the SMOS mission, the normalized difference vegetation index (NDVI) from MODIS, the temperature and water content from the first 7 cm of soil depth from the ERA-Interim reanalysis, and 13 land cover classes obtained from the ECOCLIMAP data base. The data period included years 2010, 2011 and 2012, and the method was applied over the central area of Chile. Using the data, a 3-year database was compiled for every pixel of the study area, which was used to calibrate, evaluate and validate a semi-empirical approach to estimate soil moisture, both using the NDVI from MODIS, and not including any vegetation index in the approach. Results were analyzed for every land cover class using the determination coefficient (r2 ), the coefficients obtained from the regressions and the unbiased root mean square difference (ubRMSD). Results showed an increase in the average r2 for all land cover classes when a vegetation index was used in the calibration of the approach. These increases in r2 ranged from a 3% for the Crop class, to a 49% for the Closed Shrubland class. The ubRMSD presented a decrease in its value up to 1% m3 /m3 for the Woodlands, Open Shrublands and Woody Shrublands classes and up to 2% m3 /m3 for the Closed Shrubland class. The analysis of the results suggests that the use of MODIS’s NDVI in the semi-empirical approach is able to improve the soil moisture estimation for some of the land cover classes.

Proyecto de Actividad Formativa Equivalente a tesis presentada para optar al Grado de Magíster en Manejo de Suelos y Aguas / En Chile el cultivo de maíz representa el 20% del área total de cultivos anuales y, debido a condiciones favorables de temperatura y radiación solar, se obtiene uno de los rendimientos más altos a nivel mundial (12 Mg ha-1). Sin embargo, la productividad de este cultivo se ve afectada por diversos factores, en particular, la baja fertilidad de los suelos donde es cultivado. Es así que en los últimos años ha cobrado relevancia la deficiencia de zinc (Zn) en Chile, considerado en la actualidad como el micronutriente más deficiente en suelos agrícolas del mundo. El Zn cumple funciones fisiológicas importantes en la planta y una deficiencia de este micronutriente puede comprometer seriamente el rendimiento y la calidad del grano, particularmente el maíz es altamente sensible a esta deficiencia nutricional. Consecuentemente, se han planteado recomendaciones de fertilización con Zn en ciertos suelos, generalmente basadas en la biodisponibilidad del Zn obtenida mediante la extracción con agentes quelantes, que intentan simular su absorción por las raíces de las plantas. No obstante, existe evidencia que esta única prueba química no es suficiente para realizar recomendaciones adecuadas de fertilización.

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 Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Sanidad Vegetal / Los nemátodos entomopatógenos (NEP) son considerados como una solución efectiva en el control de plagas del suelo, ya que son capaces de desplazarse en este hábitat para encontrar y parasitar al insecto hospedero. En este estudio se determinó la capacidad infectiva de Steinernema sp. aislamiento Licán Ray, en suelos de textura arenosa, franca y arcillosa, bajo condiciones de laboratorio. Primero se determinó la concentración adecuada en la arena experimental, por lo que se aplicaron concentraciones de 10, 50 y 100 JI cm-2. Posteriormente se midió el desplazamiento de los NEP, tanto vertical como horizontal, en arenas experimentales de 30/50/70 y 10/20/30/40 cm, respectivamente, utilizando como hospedero larvas de Galleria mellonella (L.). En los tres ensayos se midió la mortalidad al día 3, 6 y 9 después de la aplicación de los NEP. Todas las concentraciones de NEP provocaron 100% de mortalidad en todos los suelos, excepto en suelo arcilloso, donde se observó menor eficacia al utilizar la menor concentración. La velocidad de infección fue mayor cuando se aplicaron 50 y 100 JI cm-2 en las tres texturas. La capacidad de los NEP de desplazarse verticalmente e infectar al hospedero a 30 cm fue de 100% en todos los suelos, tardando más horas en infectar larvas en suelo arenoso. A 50 y 70 cm la mortalidad disminuyó, manteniendo el suelo franco la mayor eficacia. Al desplazarse horizontalmente, se observó diferencias a partir de los 30 cm en todos los suelos, siendo el NEP más eficiente en suelo franco y menos eficiente en suelo arenoso. Los resultados del presente estudio sugieren que Steinernema sp. tiene la capacidad de desplazarse tanto vertical como horizontalmente, pero su eficiencia en atacar al hospedero depende de la textura del suelo en que se encuentren. / Entomopathogenic nematodes (EPN) are considered an effective solution for the control of soil pests due to their capacity of moving in this habitat to find and parasitize the insect host. This study evaluated the infectivity of Steinernema sp. strain Licán Ray in sandy, loam and clay textured soils, under laboratory conditions. Firstly, concentrations of 10, 50 and 100 JI cm-2 were evaluated to establish the appropriate concentration of EPN in the experimental sand. Second, the displacement capacity of the EPN both vertically and horizontally was evaluated in experimental arenas at 30/50/70 and 10/20/30/40 cm, respectively, using Galleria mellonella (L.) larvae as host. In all three trials host mortality was evaluated at day 3, 6 and 9 after application of EPN. The results show that all EPN concentrations used caused 100% mortality in all soils, except for clay soil, where the efficacy decreased with the lowest concentration. The velocity of infection was highest with 50 to 100 cm-2 JI in all soil textures. The EPN capacity of vertically displacement and infection of the host at 30 cm was 100% in all textured soils, taking longer to infect larvae in sandy soil. At 50 and 70 cm mortality decreased, showing the loam soil the highest efficacy. When moving horizontally, differences were observed from 30 cm up in all textured soils, being EPN most efficient in loam and least efficient in sandy soil. These results suggest that Steinernema sp. has the capacity to displace in the soil, both horizontally and vertically, but their efficiency in attacking the host depends on the texture of the soil.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Geotécnica / Ingeniera Civil / En el terremoto del Maule del 27 de Febrero del 2010 (27-F) se produjo el fenómeno de licuación de los suelos en una gran cantidad de zonas. En el presente estudio, se efectuó un extenso catastro de los sitios que presentaron este fenómeno, encontrándose más de 180 sitios distribuidos desde La Calera hasta el Lago Llanquihue, abarcando una distancia aproximada de 950 km. De este catastro fue posible constatar fallas en terrenos planos, desplazamiento lateral (lateral spreading), daños a puentes y pasos a desnivel, puertos y muelles, terraplenes de acceso, fallas de taludes, terrenos ganados al mar, tranques de relaves y flotación de estructuras enterradas. En particular, las áreas más afectadas por licuación fueron al sur de la Región Metropolitana, Retiro-Parral y Concepción-Arauco. El lago Llanquihue se ubica a más de 150 km de Valdivia, donde se encontraba el acelerógrafo más austral y que midió un PGA igual a 0.14g, con una ventana de movimiento fuerte de unos 30 s. Esto deja en evidencia que en terremotos de gran magnitud, a grandes distancias de la zona epicentral, donde se producen movimientos de baja aceleración y duración, también pueden desarrollar licuación de suelos. Se realizó una revisión de los principales sismos de la historia reciente de Chile, encontrándose evidencia que permite identificar características propias del fenómeno de licuación en los terremotos de 1646, 1906, 1960 y 1985, entre otros. De estos sitios se constató la ocurrencia de licuación reiterada en varios sectores, corroborándose que terrenos que han licuado en el pasado pueden volver a licuar. Dentro de este estudio se identificaron tres sitios de especial interés, por las características y magnitud de los daños: Nancagua, Retiro y el Puerto de Coronel. En los casos de Nancagua y Retiro, los ensayos de laboratorio indican que los materiales se caracterizan por una elevada cantidad de material fino (35 y 55%) de baja plasticidad, clasificando según la USCS como SC y ML, respectivamente. Ambos materiales poseen un comportamiento contractivo con Su/σv' = 0.39 y 0.23, respectivamente. Utilizando el método simplificado de análisis de licuación, se obtiene que en ambos sectores, para aceleraciones superiores a 0.3g, el material es potencialmente licuable, condición compatible con lo observado en el terreno. En el Puerto de Coronel la estratigrafía del terreno consiste principalmente en arenas de compacidad variable y un estrato de fango. Se realizó un retroanálisis con el software FLAC 2D reproduciéndose el nivel de deformaciones observado, del cual se obtuvo una resistencia residual normalizada para el fango igual a Su/σv' = 0.07, valor compatible con este tipo de suelos. En este caso, el análisis realizado permitió concluir una falla doble: licuación de los estratos de arena suelta y deslizamiento a través del fango.

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Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / La producción de biosólidos en Chile ha aumentado significativamente en los últimos años y continuará aumentando en el futuro, debido a esto, se han buscado distintas vías de utilización de estos residuos. La aplicación de biosólidos a los suelos es el destino más viable, sin embargo, es necesario conocer cómo reaccionan los distintos suelos a su aplicación. El objetivo de este estudio fue evaluar, en un suelo tratado con biosólido, la mineralización in vitro del nitrógeno orgánico a nitrógeno amoniacal y nítrico y los cambios en el pH y la conductividad eléctrica (CE). Para ello, se incubaron muestras del suelo Serie Lonquén con tres dosis de biosólidos (equivalentes a 0-30-60 Mg/ha) obtenido desde la planta de tratamiento de aguas servidas El Trebal. La incubación fue a temperatura constante de 28±1 ºC por ocho semanas, a una humedad equivalente al 60% del contenido de agua a -33kPa, la cual se controló por pesada cada dos días. Los contenidos de nitrógeno inorgánico (N-NH4+ y N-NO3-), el pH y la CE se midieron cada siete días. Además, los elementos traza metálicos (Fe, Cu, Mn, Zn, Cr, Cd, Ni y Pb) extraíbles con DTPA se midieron al inicio y al final de la incubación. Según los resultados de la incubación, al aumentar la dosis de biosólido, el pH disminuyó y la conductividad eléctrica del suelo aumentó significativamente en los tres tratamientos. La concentración de nitrógeno inorgánico mostró tendencias contrarias: a medida que el amonio disminuía, por el proceso de nitrificación, aumentaba la concentración de nitratos. En cuanto a los elementos traza metálicos extraíbles con DTPA, hubo un aumento en la concentración de Fe y Pb, mientras que en los otros elementos su concentración disminuyó. La aplicación de biosólidos al suelo Lonquén, provocó cambios en las propiedades químicas observadas en este estudio, los que, en el caso del pH y nitrógeno pueden ser beneficiosos, aunque podrían existir problemas de lixiviación de nitratos hacia las aguas subterráneas con dosis altas de lodos. Además, el aumento en la conductividad eléctrica puede afectar la implementación de sistemas agrícolas con cultivos sensibles a la concentración de sales. Los resultados de este estudio indican que la mineralización in vitro sería una buena herramienta para avanzar en el conocimiento de las interacción suelo-biosólido en los distintos tipos de suelo existentes en el país. / The soil of Lonquén Serie was incubated with three doses of biosolid (0-30-60 Mg / ha) were applied to and incubated in vitro under controlled temperature and humidity. The objective of this study is to evaluate the mineralization of nitrogen to ammonia and nitrate forms, in parallel with changes in pH and electrical conductivity. The parameters were measured every seven days while trace metals were analyzed both at the beginning and at the end of the incubation (Fe, Cu, Mn, Zn, Cr, Cd, Ni and Pb). A reduction of the pH of soils under the three treatments were observed as the dose of sludge increased, while the electrical conductivity increased significantly during the incubation in all the treatments. The concentration of nitrogen showed an increment of nitrates in parallel with the detriment of ammonium linked with the nitrification process. Additionally, in all the treatments, an increased Fe concentration was founde while other metals concentration decreased. The application of sewage sludge to Lonquén Soils led to changes in the chemical properties studied. Although problems of nitrate leaching into groundwater with higher doses of biosolid and the increase of electrical conductivity may affect land use, the reported pH and nitrogen changes may play a role on the improvement of the soil chemical properties.