Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Estudia el fraccionamiento proteico y caracterización electroforética de las proteínas de las semillas de kañihua variedades Ramis y Cupi-Sayhua, a través de la evaluación de cinco técnicas de fraccionamiento proteico según la solubilidad de Osborne considerando solventes, metodologías y tiempo de extracción, para obtener fracciones proteicas albuminas, globulinas 7S, globulinas 11S, prolaminas y glutelinas con mayores contenidos proteínicos y rendimientos porcentuales. Posteriormente, se utilizó la concentración 4% (p/v) de las fracciones proteicas de kañihua de ambas variedades, para hidrolizarlas con las enzimas Alcalasa, sistema secuencial Pepsina-pancreatina y Proteasa Ps, en las razones enzima/sustrato (E/S) 1:10, 1:30 y 1:50, se midió el grado de hidrólisis (GH) y la cinética de hidrólisis. A continuación, se determinó la inhibición del crecimiento microbiano de los hidrolizados sobre Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Candida albicans desde las 0 hasta 24 h mediante espectrofotometría. Luego, se seleccionaron los hidrolizados proteicos con mayor actividad antimicrobiana. Finalmente, se realizó la purificación parcial de los péptidos de estas fracciones por cromatografía de filtración en gel en dos matrices (Sephadex G-25 y G-10), y se volvió a evaluar la inhibición del crecimiento microbiano por espectrofotometría y por difusión en agar. Los resultados del fraccionamiento proteico de las semillas de kañihua variedades Ramis y Cupi-Sayhua, mostraron el mayor contenido proteico en la harina deslipidizada en comparación a la integral (P ≤ 0,05), el mayor rendimiento porcentual (P ≤ 0,05) durante 1 h de extracción secuencial de las fracciones proteicas, se obtuvo con la técnica de Rodríguez et al. (2011) para albuminas y glutelinas, y con la técnica de Barba de la Rosa et al. (2009) para globulinas y prolaminas. Se encontró en kañihua Ramis y Cupi-Sayhua las concentraciones en albuminas de 15,4 ± 0,3 y 15,8 ± 0,3%, globulinas 7S 24,1 ± 0,5 y 26,3 ± 1,0%, globulinas 11S 25,7 ± 1,0 y 26,7 ± 1,0%, prolaminas 9,6 ± 0,1 y 9,9 ± 0,5% y glutelinas 22,9 ± 0,1 y 21,5 ± 1,4%, respectivamente. El perfil electroforético mostró patrones similares en número de bandas y diferentes en concentración en ambas variedades de kañihua, siendo más intensas en kañihua Cupi-Sayhua. Los resultados de la cinética de hidrólisis con las tres enzimas mostró mayor GH en la razón (E/S) 1:10, las albuminas presentaron diferentes tiempos de hidrólisis inicial progresiva e hidrólisis constante, para Alcalasa (2 y 24 h), Pepsina-pancreatina (1 y 3 h) y Proteasa Ps (2 y 9 h). Sin embargo, en las globulinas 7S, globulinas 11S y glutelinas tuvieron similares tiempos de hidrólisis inicial progresiva e hidrólisis constante (0,5 y 9 h) para Alcalasa y Proteasa Ps, y diferentes (2 y 4 h) con Pepsina-pancreatina; los tiempos de hidrólisis con las tres proteasas presentaron diferencias (P ≤ 0,05). Además, se observó en la hidrólisis total (htotal) de las fracciones proteicas de kañihua en ambas variedades, valores de htotal entre 7,8 y 9,9%, similares a los reportados para trigo y soya. También, se obtuvo GH obtenidos con Alcalasa en albuminas que fueron variables entre 14 a 54, globulinas 7S entre 15 a 32, globulinas 11S entre 14 a 25, y glutelinas entre 12 y 30. Así mismo, los GH fueron variables con Pepsina-Pancreatina observándose en albuminas entre 22 a 67, globulinas 7S entre 7 a 29, globulinas 11S entre 17 a 31, y glutelinas entre 15 a 40. A diferencia, los GH fueron bajos con Proteasa Ps mostrándose en albuminas entre 4 a 8, globulinas 7S entre 5 a 12, globulina 11S entre 4 a 8, y glutelinas entre 4 a 15. En los resultados de inhibición del crecimiento microbiano, los hidrolizados de kañihua Ramis y Cupi-Sayhua que presentaron mayor inhibición significativa fueron los obtenidos con el sistema secuencial Pepsina-Pancreatina, seguido de los hidrolizados de Alcalasa y Proteasa Ps. Observándose mayor inhibición del crecimiento significativo sobre E. coli y S. aureus. Además, los hidrolizados proteicos de kañihua de ambas variedades que presentaron inhibición del crecimiento microbiano mayor a 45% en comparación al control (P ≤ 0,05), fueron los obtenidos por Alcalasa Glut KS 9 h (1:10) con 88,0% (GH 30%) y Glut KR 9 h (1:10) con 87,3% (GH 16%) sobre E. coli; Glob 7S KR 9 h (1:10) con 50,7% (GH 20%) contra S. aureus; Glob 11S KR 9 h (1:50) con 65% (GH 15%) sobre C. albicans. Los obtenidos por Pepsina-pancreatina Glut KS 4 h (1:10) con 88,7% (GH 40%) y Glut KR 4 h (1:10) con 87,7% (GH 37%) contra E. coli; Glob 11S KS 2 h (1:50) con 69,3% (GH 19%) sobre S. aureus y Glob 11S KR 2 h (1:10) con 68,3% (GH 23%) contra C. albicans. Los obtenidos por Proteasa Ps Alb KR 9 h (1:50) con 49,0% (GH 4%) sobre C. albicans. Finalmente, en la purificación parcial de los péptidos de kañihua se mostró incrementó significativo de la inhibición del crecimiento microbiano en comparación a los hidrolizados proteicos, tanto en la prueba espectrofotométrica como en difusión en agar, siendo el péptido Glut KS 4 h (1:10) el que presentó inhibición frente a E. coli y C. albicans por debajo de los controles gentamicina y nistatina. Además, este péptido obtenido con el sistema secuencial Pepsina-pancreatina mostró alta inhibición del crecimiento microbiano significativo (% Inh ≤ 95). Estos resultados, fueron corroborados con la prueba de difusión en agar, donde se observaron los halos de inhibición (P ≤ 0,05) en comparación a los controles. / Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Perú). Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt) / Tesis

En la presente investigación se realizó el diseño de una planta productora de aceites esenciales a partir de las semillas de mango y palta en la región Piura, siendo una inversión viable de manera comercial, técnica y económica. Se desarrolló un estudio de mercado, donde se examinó la viabilidad comercial del proyecto con el comportamiento de la demanda y oferta, consiguiendo una demanda insatisfecha de 30 377,48 t. de aceites esenciales para el año 2025, determinando el 0,5%. Para el diseño de ingeniería se analizó la viabilidad técnico-tecnológica donde se determinó la ubicación siendo la ciudad electa mediante una matriz de factores ponderados el distrito de Piura. Posteriormente, se diseñó el plano de distribución a través del método Guerchet obteniendo las áreas adecuadas de la planta. Por último, se analizó la viabilidad económica – financiera, dando como resultado que es proyecto de inversión rentable pues se obtiene un VAN positivo de $3 583 950,92 y un TIR de 76%, resultando mayor a los 18,78%, del TMAR Global.

El presente documento inicia resaltando la importancia del cultivo de maíz amiláceo en el centro poblado de Cotarma, donde su siembra funge como la principal actividad económica. Lamentablemente, el difícil acceso a la zona limita el ingreso de tecnología agraria, por lo que los agricultores se ven acorralados a seguir utilizando métodos tradicionales de siembra, generando pérdidas por bajos rendimientos y altos costos de producción. En el primer capítulo se presenta el estudio de la tecnología actual de siembra en Cotarma, donde se describe el proceso de cultivo del maíz amiláceo, los recursos de los que disponen y los parámetros de siembra recomendados. En el segundo capítulo se desarrolló el diseño conceptual de una máquina sembradora que realice la abertura del surco, el depósito de la semilla, y el tapado del surco de manera automática; para ello se empleó la metodología del diseño basado en la norma VDI 2221 y 2225, donde se revisó el estado de la tecnología, se bosquejaron conceptos de solución y evaluaron proyectos preliminares hasta obtener un diseño definitivo. El tercer capítulo presenta la ingeniería del detalle, donde se realizaron los cálculos pertinentes a los diferentes elementos mecánicos, así como la selección de piezas normadas. En el último capítulo se llevó a cabo una estimación de costos basado en los precios de los elementos seleccionados, así como de los materiales y de la fabricación de las piezas requeridas. Finalmente, se cumplió el objetivo general y los objetivos específicos de diseñar una máquina que cumpla la función de sembrar semillas de maíz de manera automática, siguiendo los parámetros de siembra recomendados; que sea de fácil transporte y montaje, y que se desempeñe en terrenos accidentados.

El pastoreo por grandes herbívoros modificaría la diversidad florística en las comunidades de pastizales naturales en función de su productividad e historia evolutiva. En pasti-zales con alta productividad la diversidad de especies alcanzaría un pico a intensidades intermedias de pastoreo, mientras que la resiliencia a los disturbios sería particularmente alta cuando se trata de procesos presentes en su pasado evolutivo. En el caso de los pastizales serranos del sistema de Ventania en la Provincia de Buenos Aires, Argentina, la pro-ductividad es relativamente alta y habrían evolucionado bajo cierta presión de grandes herbívoros nativos. Así, se espera que un grado de disturbio intermedio por pastoreo de grandes herbívoros promueva la diversidad florística, y que los pastizales resulten resilientes a dicho tipo de disturbio. Los objetivos específicos fueron (1) determinar la relación entre la intensidad de pastoreo y la diversidad de especies vegetales, (2) analizar la diversidad del banco de semillas y la dispo-nibilidad de sitios seguros para la emergencia de plántulas en condiciones de pastoreo y clausura, y (3) describir la recupe-ración del pastizal en respuesta a la exclusión del pastoreo por grandes herbívoros. La metodología empleada fue la comúnmente utilizada en relevamientos de vegetación complementada con experimentación manipulativa para caracterizar sitios seguros para la emergencia de plántulas. Las intensidades intermedias de pastoreo estuvieron asocia-das con los mayores valores de diversidad florística, resul-tando en el reemplazo de gramíneas palatables por gramíneas no palatables y dicotiledóneas herbáceas. El pasto-reo no generó diferencias en la abundancia y riqueza especí-fica total en el banco de semillas, aunque estuvo asociado con una disminución en la abundancia y riqueza de gramíneas en el banco de semillas. La competencia con la vegetación estable-cida constituyó la limitante primaria para la emergencia de plántulas en condiciones de exclusión del pastoreo, mientras que la escasez de mantillo y la compactación lo fueron en condiciones de pastoreo. Finalmente, la supresión del disturbio por pastoreo produjo un rápido incremento en la biomasa del pastizal y una disminución en la riqueza de especies. Al cabo de tres años de clausura al pastoreo la composición botánica del pastizal tendió a la que se supone representa la compo-sición original, dando muestras de su resiliencia. Los resultados obtenidos fueron consistentes con los esperados, sugiriendo que los pastizales serranos del sistema de Ventania son resilientes al disturbio por pastoreo de grandes herbívoros, y que una intensidad intermedia de pastoreo permite la expresión de la máxima diversidad florística. / Grazing by large herbivores may promote changes in plant diversity according to their productivity and evolutionary history of grazing. In highly productive areas, plant diversity is expected to peak at moderate grazing intensities, and to show resilience in grasslands with long evolutionary history of grazing. Ventania System grasslands are highly productive and have apparently evolved with some grazing pressure by large native herbivores. Thus, it was expected that moderate grazing intensities promoted plants diversity, and that these grasslands were resilient to grazing. The objectives of this thesis were (1) to determine the relationship between grazing intensity and plant diversity, (2) toassess the diversity of the seedbank and the availability of safe sites for seedling emergence in exclosure and grazed areas, and (3) to describe grassland restoration after large herbivores removal. Classical vegetation census techniques were used, complemented by the experimental manipulation to characterize seedling emergence in safe sites. Moderate grazing intensities increased plant diversity, and grazing induced the replace-ment of palatable grasses by unpalatable grasses and forbs species. Grazing did not generate changes on the total seed density or species richness in the seedbank, but the seed density and richness of grass seeds was reduced by grazing. Competition was the most important factor limiting seedling emergence in exclosure areas, while litter shortage and soil compactation were the limiting factors in grazing areas. Herbivores removal caused a rapid increase in biomass, while reducing species richness. Three years after herbivores removal the botanical composition tended towards the supposed pristine botanical composition, showing a high level of resilience. These results were consistent with those expected, suggesting that Ventania system mountain grasslands are resilient to grazing by large herbivores, showing maximum plant diversity at moderate grazing intensity.

Argentina es un destacado productor de semillas híbridas de girasol. La desecación química se emplea para adelantar la cosecha y reducir la incidencia de adversidades bióticas y abióticas. En cultivos para semilla, se desconoce el efecto de la práctica sobre la dinámica de secado de la planta en parentales femeninos, el rendimiento o la calidad del aceite de las semillas híbridas, la calidad fisiológica a cosecha y durante el almacenamiento y el posterior desempeño a campo. El objetivo general de esta tesis fue analizar el efecto del desecado químico en la deshidratación de la planta, el rendimiento de líneas parentales femeninas, la composición acídica y la calidad fisiológica de las semillas híbridas de girasol. Se realizaron siete experimentos en Buenos Aires y Venado Tuerto, utilizando seis parentales femeninos con diferente constitución genética y composición de aceite (alto oleico y alto linolénico). Los desecantes, Paraquat, Carfentrazone y Saflufenacil se aplicaron en el rango de 38-15 % de humedad de semillas. El Control permaneció en el campo hasta alcanzar 10 a 12 % de humedad. El Paraquat tuvo el mayor efecto desecante. La dinámica de secado fue diferente entre órganos, los frutos (semillas) se secaron más rápidamente que los receptáculos y tallos. Los indicadores visuales (necrosis y verdor) no se asociaron con la pérdida efectiva de humedad de los diferentes tejidos. La aplicación del desecante alrededor del 30% de humedad de semillas, anticipó la cosecha entre 23 y 43 días, sin efectos adversos sobre el rendimiento de las líneas parentales, ni el contenido o la composición de aceite de las semillas híbridas. El desecado no afectó la viabilidad (90- 100%), aunque incrementó la dormición entre un 51 a 96 %. La cubierta seminal mostró una importante influencia en los niveles de dormición de las semillas de girasol tratadas con Paraquat, asociado con el aumento en el espesor de la pared celular externa de la capa de células endospermáticas. La desecación química con Paraquat benefició la calidad fisiológica de las semillas de girasol. Incrementó un 3 a 19 %, la germinación medida en semillas despiertas luego de la remoción del pericarpio + cubierta seminal. El vigor (estimado mediante de la Conductividad Eléctrica en semillas sin pericarpio) también fue mayor, con reducciones entre 0,9 a 50,2 μS.cm-1. g-1 respecto del control. La mejora en la calidad de las semillas cosechadas anticipadamente se asoció con una reducción en la exposición a condiciones ambientales adversas y resultó independiente de la constitución genética de los híbridos. Los genotipos alto y mid oleico tuvieron menor calidad fisiológica. El Paraquat también benefició la germinación y el vigor durante el almacenamiento prolongado en galpón y cámara fría, sin efectos fitotóxicos. Los pequeños cambios en el contenido de aceite u oleico durante el almacenamiento, no se tradujeron en cambios en los niveles de germinación y vigor. La tasa de emergencia a campo (a los 6 y 19 meses desde cosecha) fue mayor en las semillas desecadas, con un mejor ajuste cuando se expresó en grados día/plántula. Los beneficios del desecado químico descriptos en el presente trabajo, contribuyen a optimizar el proceso de producción y almacenamiento de las semillas de girasol. / Argentina is a leading producer of sunflower hybrid seeds. Chemical desiccation is used to advance the harvest and reduce the incidence of biotic and abiotic adversities. In seed crops the effect of desiccation on drying rate of female parents plants, hybrid seeds yield or oil quality, physiological quality at harvest and during storage, and subsequent field performance, is unknown. The general objective of this thesis was to analyze the effect of chemical desiccation on plan drying, yield from female parents plants, acidic composition and physiological quality of hybrids sunflower seeds. Seven experiments were performed in Buenos Aires and Venado Tuerto using six female parents with different background genetic and seed oil composition (high oleic and high linoleic). Desiccants, Paraquat, Carfentrazone and Saflufenacil, were applied when the seeds presented between 38 and 15% moisture. Control remained in the field until reaching 10 to 12% seed moisture. Paraquat had the highest desiccation effect. The drying rate was different among organs, with fruits (seeds) drying faster than the receptacles and stems. Visual indicators (necrosis and greenery) were not associated with the effective moisture loss from the different tissues. Desiccant application around 30% seed moisture, advanced harvest between 23 and 43 days without adverse effects on the female parents yield, content or oil composition of hybrid seeds. Desiccation did not affect the viability of hybrid seeds (90-100%), although it increased dormancy between 51 to 96 %. The seed coat showed a significant influence on levels of dormancy of sunflower seeds treated with Paraquat, associated with the increase in the thickness of the outer cell wall layer of endospermatics cells. The chemical desiccation with Paraquat was beneficial to physiological quality of sunflower seeds. It increased the germination in seeds without dormancy after pericarp and seed coat removal by 3 to 19%. The vigour (estimated by electrical conductivity in seeds without pericarp) was also higher, with decreases between 0,9 to 50,2 μS.cm-1. g-1 compared to the control. The improvement in the quality of seeds harvested early was associated with a reduction in exposure to adverse environmental conditions. And it was independent of the genetic constitution of the hybrids. The high and mid oleic genotypes had lower physiological quality. Paraquat also had beneficial effects on germination and vigor during prolonged storage in room and cold chamber, without phytotoxic effects. Small changes in oil or oleic content during storage did not represent changes in germination and seed vigor levels. The field emergency rate (at 6 and 19 months after harvest) was higher in the desiccated seeds, with a better fit when expressed in degrees day/seedling. The benefits of chemical desiccation described by this work help the optimization of production processes and storage of sunflower seeds.

En el sudoeste de la provincia de Buenos Aires, la diversificación en los sistemas productivos sumado a un ambiente impredecible, hacen que el escenario ambiental de producción agrícola-ganadera difiera año a año. El éxito de las malezas depende, en gran medida, de su adaptación a dichos cambios. Las mismas constan de diferentes estrategias, como ser el efecto materno: cambios fenotípicos transgeneracionales consecuentes de las condiciones ambientales imperantes durante el ciclo de vida de la planta madre, especialmente en el desarrollo seminal. Las variaciones morfo-fisiológicas que se generan en la descendencia, se expresan principalmente en los estadios iniciales contribuyendo al establecimiento de la plántula. Comprender los efectos ambientales sobre la ecología de las malezas es de gran utilidad para diseñar estrategias de manejo y control más efectivas. Buglossoides arvensis es una maleza anual facultativa de invierno de creciente expansión en el sudoeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina. Los objetivos generales del presente trabajo de tesis consistieron en: i) comprender las diferencias en el nivel de dormición de semillas de B. arvense provenientes de madres con ambientes contrastantes y dilucidar el control hormonal y ii) determinar cambios en las características morfo fisiológicas de las semillas y plántulas vinculadas a diferentes ambientes, a los fines de comprender mejor la estrategia de adaptación al medio. Con la finalidad de cumplir con dichos objetivos se realizaron experimentos que contaron con una fase inicial de generación de las plantas madres bajo condiciones contrastantes de niveles nitrogenados y/o hídricos en el suelo y un gradiente de intensidad lumínica. Los ensayos de la descendencia incluyeron i) evaluaciones en plancha de gradiente térmico con el fin de modelar la dormición y poder predecir su dinámica en función del ambiente experimentado por la planta madre, ii) ensayos en laboratorio con hormonas y sus inhibidores para entender variaciones en la dormición a nivel fisiológico y iii) cuantificación de la emergencia en cámaras de crecimiento y medición de atributos morfológicos de las plántulas resultantes a fin de correlacionarlos con ventajas adaptativas en los primeros estadios de vida. Una mayor fertilización nitrogenada, una menor disponibilidad hídrica y una baja intensidad lumínica generaron una descendencia con mayores porcentajes de emergencia e hipocótilos más largos. El menor nivel de dormición de las semillas provenientes de madres fertilizadas y de las sometidas a estrés hídrico se explica por una mayor temperatura media máxima permisiva de germinación. Las semillas provenientes de plantas fertilizadas mostraron similar sensibilidad al ácido abscísico y giberélico, principales hormonas reguladoras de la dormición, y similar comportamiento ante el agregado de los inhibidores de síntesis hormonal. Los resultados manifiestan la importancia de los efectos maternos en la adaptación al ambiente de B. arvensis. Una germinación temprana da ventajas competitivas en la toma de recursos ante los competidores. El conocimiento de los cambios en el nivel innato de dormición y en la emergencia de la maleza proporciona indicios para la predicción de la emergencia en cohortes permitiendo optimizar el momento de control. / In the southwest zone of Buenos Aires’ province, an unpredictable ambience plus the vast array of cultivation systems determines that the environmental situation for farming & livestock change year by year. The success of the weeds depends, to a great extent, on their adaptation to the mentioned changes. Weeds count with different strategies, such as the mother effect: transgenerational phenotypic changes consequent to the prevailing environmental conditions during the mother plant’s life cycle, particularly in the seminal development. The morpho-physiological variations generated in the offspring are expressed mainly in the initial stages contributing to the settlement of the seedling. Understanding the environmental effects on the ecology of the problematic weeds is of great help to design more effective management and control strategies. Buglossoides arvensis is an annual winter facultative weed species of growing expansion in the area of the study. The general objectives of this thesis consisted of: i) understanding of the differences in the dormancy level of B. arvensis due to the maternal environment and study of the hormonal control and ii) determination of the maternal influence on morpho-physiological characteristics of the offspring in seed and seedling state with the aim of better understanding the strategy of adaptation to the environment. In order to achieve such objectives experiments with an initial stage in which mother plants were obtained under contrasting conditions of nitrogen and water levels in the soil and with a light intensity gradient were performed. The offspring’s test included i) evaluations on thermic plate to model dormancy and to predict its dynamic according to the environment experienced by the mother plant, ii) laboratory experiments with hormone imbibition and inhibitors to understand dormancy variations at a physiological level and iii) emergence quantification in a growing chamber and measurement of the morphologic traits of the seedlings. More nitrogen fertilization, less hydric availability and a low light intensity increases emergence percentages and produced longer hypocotyls. The lower dormancy level of the seeds originated from fertilized and water stressed parent plants is explained by higher maximum of medium germination-permissive temperature. Seeds originated in fertilized plants showed similar sensitiveness to abscisic and gibberellic acids, which are the main hormones in regulating dormancy and similar behavior after the addition of the hormonal synthesis inhibitors. This results show the importance of maternal effects on the environmental adaptation of B. arvensis. Early germination provides superior competitive advantage in resources capture. Knowledge of innate dormancy levels, and hence plant emergence, contributes to prediction of the emergence cohorts, optimizing the moment for the weed control.

La dinámica de germinación y la resistencia a herbicidas están entre los rasgos adaptativos más importantes para la evolución de las malezas en los sistemas agrícolas actuales. La dinámica de germinación puede determinar el éxito de una maleza en un agro-ecosistema y está modulada por las condiciones ambientales y los componentes endógenos y exógenos de las semillas. Por otro lado, la evolución de la resistencia a herbicidas, modulada por los factores biológicos vinculados a la especie y aquellos asociados a las prácticas de manejo, puede estar condicionada por los costos biológicos asociados a los alelos de resistencia. Raphanus sativus L. (nabón) es una maleza problemática en las regiones templadas de Sudamérica que ha desarrollado resistencia a herbicidas inhibidores de la enzima acetohidroxiácido sintasa (AHAS) debido a la mutación Trp-574-Leu. Actualmente, se desconocen los mecanismos que gobiernan la dormición y germinación en nabón, el efecto de la mutación Trp-574-Leu sobre su biología, y el efecto de su interferencia sobre los cultivos de invierno y de verano. Los objetivos de esta tesis fueron: evaluar la germinación de las semillas, aisladas y dentro de silicuas, en condiciones contrastantes de luz, temperatura y tiempos de madurez post-cosecha; estudiar los aspectos físicos, químicos y/o fisiológicos del fruto involucrados en la dormición; evaluar la dormición, germinación y emergencia de semillas y silicuas, en individuos susceptibles y resistentes, en condiciones contrastantes de luz, temperatura, humedad y profundidad; evaluar la actividad enzimática AHAS y los caracteres vegetativos y reproductivos en individuos resistentes y susceptibles en condiciones de baja (costo fisiológico) y alta (costo ecológico) interferencia; y cuantificar la merma en el rendimiento de los cultivos de colza, trigo y girasol debidas a la interferencia de densidades crecientes de nabón resistente. En este estudio, las semillas aisladas recién cosechadas no mostraron dormición primaria, pero la germinación se redujo por la exposición a la luz y la presencia del pericarpio, especialmente a bajas temperaturas. El pericarpio impuso dormición fisiológica por restricción mecánica del endocarpio a la expansión del embrión o a la absorción total de agua por las semillas. Ello tendría el potencial de dispersar o escalonar la germinación y emergencia por un período extendido y dificultar el control del nabón. El biotipo resistente mostró mayor germinación bajo exposición a la luz y, en consecuencia, mayor germinación de semillas sobre la superficie del suelo, sugiriendo mayor germinación en sistemas que podrían asemejarse a labranza cero, respecto al biotipo susceptible. Sin embargo, no se encontraron diferencias entre biotipos en la germinación en oscuridad y en la emergencia desde semillas/silicuas enterradas. En condiciones de secano, el biotipo resistente mostró retraso y reducción en la emergencia final, pero estas diferencias no fueron encontradas en condiciones de alta disponibilidad hídrica. Por otro lado, el biotipo resistente mostró menor actividad enzimática AHAS, menor materia seca aérea total y menor aptitud reproductiva que el susceptible con y sin interferencia con un cultivo. Este costo biológico podría reducir la frecuencia de los alelos resistentes en ambientes sin selección con herbicidas. Finalmente, la interferencia de nabón durante toda la estación de crecimiento resultó en graves pérdidas de rendimiento en colza y trigo, pero menores en girasol. Los resultados encontrados en esta tesis podrían ser utilizados para desarrollar estrategias de manejo en contra de las poblaciones de nabón resistente. / Germination dynamic and herbicide resistance are among the most important adaptive traits for weed evolution under current agricultural systems. Germination dynamic may determine the success of a weed in an agroecosystem and it is modulated by environmental conditions and endogenous and/or exogenous components of the seeds. On the other hand, the evolution of herbicide resistance, modulated by biological factors related to weed species and those factors associated with management practices, may be conditions by fitness cost associated with herbicide resistance alleles. Raphanus sativus L. (feral radish) is a problematic weed in temperate zones of South America that has developed resistance to acetohydroxyacid synthase (AHAS) inhibitor herbicides due to the Trp-574-Leu mutation. At present, there are no information on seed dormancy and germination, the effect of the Trp-574-Leu mutation on fitness and the effect of the interference of feral radish on winter and summer crops. The objectives of this thesis were to evaluate germination of seeds, isolated and inside pods, under contrasting conditions of light, temperature and post-harvest times; evaluate physical, chemical and/or physiological aspects of pods involved in seed dormancy; evaluate dormancy, germination and emergence of seeds, isolated and inside pods, in individuals with and without the Trp-574-Leu mutation under contrasting conditions of light, temperature, humidity and depth; evaluate AHAS activity and vegetative and reproductive traits in feral radish individuals susceptible and resistant with the Trp-574-Leu mutation under low (physiological cost) and high (ecological cost) interference; and quantify yield losses in oilseed rape, wheat and sunflower crops due to season-long interference with increasing densities of resistant feral radish. Here, fresh isolated seeds showed no primary dormancy, but germination was reduced by exposure to light and the presence of the pericarp, especially under low temperatures. The pericarp imposed physiological dormancy by mechanical restriction of the endocarp to the embryo expansion and/or to full water uptake by seeds inside it. This would have the potential to spread the germination and emergence timing over a more extended period and hindering the control of feral radish. In addition, eight of 17 feral radish accessions presented individuals widely resistant to AHAS herbicides. The resistant biotype showed higher germination under light and consequently higher germination in seeds placed on soil surface, which could increase seed germination under no-tillage system respect to the susceptible biotype. However, no differences were found between biotypes on germination in dark and emergence from buried seeds/pods. Under rainfed conditions, the resistant biotype showed delay and final reduction in emergence; however, these differences were not found under high water availability. On the other hand, the resistant biotype showed lower AHAS activity, dry biomass and reproductive traits than the susceptible under low and high intra/interspecific competition. This fitness cost could reduce frequency of the resistant alleles without herbicide selection. Finally, season- long feral radish interference resulted in serious yield losses in oilseed rape, wheat but less reduction in sunflower. The results found in this study could be used to develop management strategies against resistant feral radish populations.

El presente trabajo presenta el diseño de una máquina sembradora de semillas de quinua con abono, cuya función es diseminar abono y sembrar semillas de quinua en los terrenos de cultivo ayacuchanos. La máquina ha sido diseñada para sembrar semillas de quinua de los principales tipos del departamento de Ayacucho: Blanca de Junín y Amarilla de Maranganí. La máquina sembradora ocupa un espacio de 1,6 m de largo por 1,8 de ancho y 1 m de alto. Las semillas de quinua y el abono serán almacenadas en tolvas y dosificadas mediante rodillos acanalados. En las zonas donde estarán las cadenas, se instalará cobertores para evitar algún daño del mecanismo y/o daño a las personas que operen la máquina. La energía mecánica es suministrada por medio de un tractor SHANGAI 504, el cual posee una potencia de 55 HP. Dicho tractor tendrá por función jalar a la máquina y que esta realice su labor de siembra en los terrenos de cultivo, con una velocidad de avance de 1,39 m/s (5km/h). Se utilizó la metodología del diseño VDI 2221 para el desarrollo de todo el trabajo desde el planeamiento de los conceptos de solución hasta el desarrollo del proyecto definitivo. En el primer capítulo de la presente tesis se describe las características de la quinua y parámetros importantes sobre el cultivo. El segundo capítulo, denominado “Concepción del diseño”, contiene la elaboración de los conceptos de solución y selección de concepto de solución óptimo. El tercer capítulo comprende los cálculos de los componentes de la máquina y la selección de elementos normalizados La memoria del diseño es acompañada de los planos de ensamble y despiece. Finalmente, se realizará un análisis económico de la fabricación de la máquina en base a precios, proformas realizadas por empresas de metal mecánica de nuestro medio, etc. Se adjuntará al trabajo, observaciones, conclusiones y anexos utilizados.

El siguiente trabajo presenta el diseño mecánico, eléctrico y electrónico de una máquina seleccionadora de semillas de Sacha Inchi peladas por color. Estas semillas se presentan en la etapa posterior al descascarado, las cuales están mezcladas entre semillas completamente descascaradas (color almendra) y semillas con cáscara (color marrón oscuro), las cuales deben de regresar al proceso anterior para poder descascararse completamente. Para alcanzar el objetivo general del trabajo se tuvieron que definir las exigencias específicas que debe cumplir el sistema, realizar un estudio del estado del arte actual que permita reconocer el estado de la tecnología relacionada con el tema de selección de semillas, seguir la metodología del diseño según la norma VDI 2221, calcular los parámetros necesarios para el desarrollo mecánico y electrónico del sistema, diseñar la estructura mecánica, seleccionar todos los componentes electrónicos para un buen reconocimiento del color de la semilla, seleccionar todos los componentes eléctricos y estimar los costos involucrados en el proyecto. En el diseño se consideraron todos los materiales en contacto con las semillas como no contaminantes, el flujo de salida final es de 200 Kg/h distinguiendo entre semillas café oscuras y color almendra. Para futuras mejoras, la estructura del sistema es apta a modificaciones hacia un sistema de procesamiento de imágenes capaz de controlar la calidad de las semillas a procesar. El costo, dimensiones y capacidad de procesamiento final del sistema, lo hacen competente frente a las demás opciones existentes actualmente en el mercado, además de aumentar la productividad en el proceso de selección de semillas, ya que se traduce en tiempos más cortos de producción y por ende mayores ganancias comerciales.

El estudio de la diversidad de las semillas y ácidos grasos de 21 muestras recolectadas en las regiones de Amazonas, Huánuco, Junín, Loreto, San Martín y Ucayali, de las dos principales especies cultivadas de sacha inchi en la Amazonía peruana, Plukenetia huayllabambana y Plukenetia volubilis revela que su identificación y trazabilidad se puede realizar teniendo en cuenta características morfológicas de las semillas, además de las propiedades fisicoquímicas y perfiles de ácidos grasos de los aceites crudos. Los análisis exploratorios de conglomerados y componentes principales realizados en las semillas de P. huayllabambana y P. volubilis revelaron diferencias entre las dos especies. El análisis de conglomerados en P. volubilis identificó cinco (05) agrupaciones que representan la diversidad de las semillas en las regiones de Huánuco, Junín, Loreto, San Martín y Ucayali. Los análisis de las propiedades fisicoquímicas en los 21 aceites crudos cuyos rendimientos estuvieron entre 29,07 y 42,97 % mostraron según dendrograma y análisis de componentes principales (PCA) cinco (05) agrupaciones de las cuales un (01) conglomerado pertenece a P. huayllabambana. Correlaciones significativas se encontraron entre la altitud de la zona productora con los contenidos de aceite crudo obtenido por prensado y grasa total con solvente. Las evaluaciones de ácidos grasos en los 21 aceites crudos de sacha inchi revelaron diferencias en su contenido de ácido palmítico, ácido esteárico, ácido cis-vaccénico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido eicosenoico, ácidos grasos saturados, ácidos grasos monoinsaturados, ácidos grasos poliinsaturados y relación omega-3/omega-6. El estudio identificó, según la relación omega-3/omega-6, semillas de sacha inchi con contenidos sobresalientes de omega-3, con relaciones superiores a 1,70 en Amazonas (P. huayllabamabana), Huánuco y San Martín (P. volubilis); relaciones intermedias entre 1,00 y 1,70 para San Martín, Junín, Loreto, y Ucayali, todos correspondientes a P. volubilis; y relaciones menores a 1 en la región San Martín (P. volubilis). El dendrograma y análisis de componentes principales identificó tres (03) agrupaciones para las 11 variables evaluadas de ácidos grasos y sus parámetros. Estas variables a través del análisis de conglomerados y componentes principales, permitieron identificar la diversidad en los 21 aceites crudos de sacha inchi, cinco (05) agrupaciones, identificando al conglomerado (V) como P. huayllambana de los fundos de Cochamal de la región Amazonas, y los otros pertenecientes a P. volubilis. Correlaciones de los ácidos grasos y sus parámetros con la altitud de la zona productora revelaron correlaciones significativas con el ácido palmítico, cis-vaccénico, linolénico y la relación omega-3/omega-6, sugiriendo fuertemente que su expresión es afectada por su origen y factores ambientales durante el crecimiento y producción de semilla. / The study of seed and fatty acid diversity of 21 samples collected in the Peruvian Amazonian regions of Amazonas, Huanuco, Junin, Loreto, San Martin, and Ucayali, revealed that both identification and traceability can be performed taking into account morphological characteristics of the seeds, selected physicochemical properties, and fatty acid composition of the crude seed oils. The exploratory analysis of clusters and principal components using seeds of P. huayllabambana and P. volubilis revealed clear differences between the two species. Cluster analysis in P. volubilis identified five groups that represent the diversity of seeds from the regions of Huanuco, Junin, Loreto, San Martin, and Ucayali. Analysis of the physicochemical properties in the 21 crude oils, whose yields were between 29.07- 42.97%, showed according to dendrogram and principal component analysis, five clusters of which one of them belongs exclusively to P. huayllabambana. Significant correlations were found between the altitude of the production area and the yield of crude oil obtained by cold pressing and total fat extraction with solvent. Fatty acid profiles in the 21 crude sacha inchi oils revealed differences in their content of palmitic, stearic, cis-vaccenic, linoleic, linolenic, and eicosenoic acids, total saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids, polyunsaturated fatty acids, and omega-3/omega-6 ratios. The study identified, based on omega-3/omega-6 ratios, sacha inchi seeds with outstanding omega-3 contents with ratios greater than 1.70 in Amazonas (P. huayllabambana), Huanuco and San Martin (P. volubilis). Intermediate relationships between 1.00 and 1.70 were found for San Martin, Junin, Loreto, and Ucayali, all corresponding to P. volubilis; and ratios of less than 1.00, in the San Martin region (P. volubilis). The dendrogram and principal component analysis identified three clusters for the 11 fatty acid variables evaluated. Cluster and principal component analysis, allowed the assignment of diversity in the 21 crude oils of sacha inchi into five groups, identifying cluster II exclusively as P. huayllabambana from the Cochamal farms of the Amazon region, and the remaining ones to P. volubilis. Analysis of fatty acid composition and associated parameters with the altitude of the area of origin revealed significant correlations with palmitic, cis-vaccenic and linolenic acids, and the omega-3/omega-6 ratios, strongly suggesting that their expression is affected by their geographical origin and the environmental factors present during development and seed production.