En este trabajo se ha estudiado la interacción de diferentes herbicidas con los componentes inorgánicos y orgánicos del suelo. Como componentes inorgánicos se utilizaron óxidos metálicos y arcillas minerales, mientras que partículas de ácidos húmicos fueron utilizadas como representantes de la materia orgánica del suelo. Inicialmente, se realizó la caracterización química y estructural de los sólidos mencionados mediante el uso técnicas tradicionales, tales como la determinación del área superficial, espectroscopia UV-visible e infrarroja, 13C-RMN, difracción de rayos X y titulaciones potenciométricas ácido-base. Una vez realizada la caracterización de los sólidos, se implementaron diferentes procesos como ser disolución, adsorción y degradación para evaluar el tipo interacción que mantienen estos contaminantes con ambos tipos de componentes presentes en los suelos. A partir de experimentos de cinética de disolución en diferentes condiciones experimentales se determinó que la velocidad de disolución de las partículas de ácido húmico es fuertemente dependiente del pH y del tipo y concentración de sustancias en la solución disolvente. Sustancias complejantes, como los carboxilatos y otras moléculas con propiedades ligantes aceleran la disolución. Especies catiónicas, como los cationes divalentes de Mg, Ca, Sr y Ba, por el contrario, desaceleran significativamente la disolución. La estabilidad de las moléculas de ácido húmico en la fase sólida parece estar principalmente controlada por la presencia de cationes metálicos, los cuales impiden un rápido pasaje a solución de las mismas. Estos cationes metálicos inorgánicos serían, conjuntamente con los óxidos metálicos, los que mantienen de manera bastante insoluble a las sustancias húmicas en medios naturales, impidiendo su rápida movilización en el ambiente. La capacidad de los herbicidas de aumentar o disminuir la velocidad de disolución de ácidos húmicos puede ser interpretada de la misma manera. Por un lado, herbicidas aniónicos tales como el 2,4-D o el glifosato, con propiedades ligantes, producen un aumento significativo en la velocidad de disolución debido a que pueden debilitar las fuerzas atractivas que mantienen unidas a las moléculas de ácido húmico en la fase sólida y/o coordinarse con las impurezas metálicas presentes. Por otro lado, el herbicida catiónico paraquat produce una disminución en la velocidad de disolución de las partículas húmicas a pH alcalino, debido a interacciones electrostáticas entre el herbicida y los grupos funcionales (carboxílicos y fenólicos) presentes en el ácido húmico, mimetizando el accionar de los cationes metálicos. A pH menores a 7, en cambio, el paraquat favorece la disolución de estas partículas, posiblemente debido a una interacción hidrofóbica con las moléculas de húmico localizadas en la superficie de las partículas. A través de estudios de adsorción en condiciones de equilibrio se pudo determinar que el paraquat no se adsorbe apreciablemente en goethita. Esto es debido a la repulsión electrostática que existe entre el herbicida catiónico y la superficie del óxido, el cual está cargado positivamente en condiciones naturales de pH, temperatura y fuerza iónica. Sin embargo, la presencia de ácidos húmicos previamente adsorbidos sobre la superficie de la goethita induce la adsorción del paraquat, debido principalmente a la interacción directa entre el herbicida y los grupos funcionales cargados negativamente del ácido húmico. Finalmente, las arcillas minerales afectan significativamente la velocidad de degradación del herbicida metsulfurón metil, especialmente a pH ácidos. A pH 3 se produce una fuerte adsorción del herbicida en Na- y/o Fe-montmorillonita, disminuyendo fuertemente la velocidad de degradación del mismo. Esta desactivación en la degradación aumenta marcadamente con la concentración de arcilla y disminuye con el pH. Los resultados obtenidos mediante espectroscopia UV-visible además permitieron determinar que ambas arcillas no modifican el orden cinético de reacción del metsulfurón metil, siendo de primer orden al igual que en la degradación química en solución acuosa a las mismas condiciones de pH y fuerza iónica. / This work presents a study of the interaction of different pesticides with inorganic and organic soil components. Metal oxides and clay minerals were used as inorganic materials whereas humic acid particles were used as representatives of the soil organic matter. The chemical and structural characterization of the mentioned solids were performed by using traditional techniques, such as surface area measurements, UV-visible, infrared and 13C-NMR spectroscopies, X-ray diffraction, and acid-base potentiometric titrations. Once the characterization of the solids was performed, different processes, such as dissolution, adsorption and degradation, were implemented in order to evaluate the type of interaction between these pollutants and both types of soil components. Dissolution kinetic experiments under different experimental conditions revealed that the dissolution rate of humic acid particles is strongly dependent on pH and on both the type and concentration of substances in the dissolving solution. Complexing substances, such as carboxilates and other molecules, accelerate the dissolution. Cationic species such as divalent Mg, Ca, Sr and Ba cations, on the contrary, significantly decrease the dissolution rate. The stability of humic acid molecules in the solid phase seems to be mainly controlled by the presence of metal cations, which prevent a rapid release to the solution. These inorganic metal cations, together with metal oxides, are responsible for the low and slow dissolution of humic substances in natural systems, preventing their rapid mobilization in the environment. The ability of herbicides to increase or decrease the dissolution rate can be interpreted in the same way. On one hand, anionic herbicides with complexing properties such as 2,4-D or glyphosate, produce a significant increase on the dissolution rate because they can weaken the attractive forces which hold humic acid molecules together in the solid phase and/or may coordinate the metallic impurities. On the other hand, the cationic herbicide paraquat decreases the dissolution rate of humic particles at alkaline pH, because of electrostatic interactions between the herbicide and functional groups (carboxylic and phenolic groups) present in the humic molecules, resembling the behavior of metal cations. At pH lower than 7, instead, paraquat favors the dissolution of these particles, possibly because of hydrophobic interactions with the humic molecules located at the surface of the particles. Adsorption studies under equilibrium conditions showed that paraquat does not appreciably adsorb onto goethite. This is because of the electrostatic repulsion existing between the cationic herbicide and the oxide surface, which is positively charged in natural conditions. However, the presence of humic acid previously adsorbed on the goethite surface induces paraquat adsorption, mainly because of the direct interaction between the herbicide and the negatively-charged functional groups of the humic acid. Finally, clay minerals significantly affect the degradation rate of the herbicide metsulfuron methyl, especially at acid pH. The herbicide adsorbs on Na- and/or Femontmorillonite at pH 3, strongly decreasing its degradation rate. This deactivation in the degradation increases with the clay concentration and decreases with pH. Results obtained by UV-visible spectroscopy also show that the presence of clays does not modify the kinetic order (first order) of the degradation reaction, which is equal to that obtained for chemical degradation in aqueous solution.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Manejo de Suelos y Aguas / Las condiciones climáticas de las zonas semiáridas del país, asociado al mal manejo de las tierras, han generado los altos niveles de erosión de suelos que se pueden encontrar en la actualidad en la Región de Coquimbo. En la presente investigación se evaluó el efecto de la aplicación de cuatro emulsiones sobre las propiedades físicas e hidráulicas de un suelo en posición de ladera (exposición norte y gradiente de pendiente de 25%) con niveles severos de erosión (cárcavas). En un ensayo, situado en la Comunidad Agrícola Angostura de Gálvez (31°26´50,9” S; 71°33´54,6” O – secano costero de la Región de Coquimbo-Chile), cuatro emulsiones fueron aplicadas en dos tiempos (0 y 7 meses) en la zona de aporte de las cárcavas, a fin de mejorar las propiedades del suelo del área que contribuye con escorrentía. En 5 tratamientos: T0: Testigo, T1: Biocat 15® (200,0 L ha-1), T2: Cator Eco® (120,0 L ha-1), T3: Humicop plus® (125,0 L ha-1) y T4: Water aid® (22,5 L ha-1), con 4 repeticiones cada uno en 20 microparcelas (1 m x 1 m), con un diseño completamente aleatorizado, se midieron propiedades físicas e hidráulicas relevantes, a los 6 y 12 meses de iniciado el ensayo. Ninguno de los tratamientos logró modificar significativamente las propiedades físicas de suelo evaluadas, sin embargo se pueden observar ciertas tendencias, en donde a los seis meses, T1 (Biocat 15®) logró incrementar la estabilidad de macroagregados respecto del resto de los tratamientos, mientras que los tratamientos T3 (Humicop plus®) y T4 (Water Aid®) lograron un efecto benéfico sobre la estabilidad del suelo después de un año de iniciado el ensayo. Todos los tratamientos aumentaron la Kfs del suelo medida con tensioinfiltrómetro, incluso T4 (Water aid®) presentó diferencias estadísticamente significativas respecto del tratamiento control a los 6 meses de iniciado el ensayo. Finalmente se concluye que pese a existir ciertas tendencias, las dosis empleadas, no obstante fueron todas mayores a las recomendadas por el fabricante, son insuficientes para generar cambios en las propiedades físicas de los suelos, por lo que se requiere hacer más de dos aplicaciones anuales y esperar a lo menos dos temporadas para encontrar resultados estadísticamente significativos, dadas las características extremas de la zona estudiada. / Climate conditions of the semiarid environment in association with bad land management practices have generated the high levels of soil erosion that are currently to be found in the chilean Region of Coquimbo. The effects of four different emulsions on physical and hydraulic properties of a soil located on a hillside position (north exposure and 25% slope gradient) with severe erosion levels were evaluated. In a pilot experiment, located in the Agricultural Community of Angostura de Gálvez (31°26´50,9” S; 71°33´54,6” W), four emulsions were applied at two times (0 and 7 month) over the contribution area of the gullies, to improve their soil properties. In 5 treatments: T0 Control, T1 Biocat 15TM (200,0 L ha-1), T2 Cator EcoTM (120,0 L ha-1), T3 Humicop plusTM (125,0 L ha-1) and T4 Water aidTM (22,5 L ha-1), with 4 replications in 20 microplots (1 m x 1 m) randomly assigned to each one, relevant physical and hydraulic properties were measured at 6 and 12 months after the start of the experiment. None of the treatments achieved significantly modify the soil physical properties evaluated. However certain trends can be observed, six months into the trial T1 (Biocat 15TM) increased the stability of macroaggregates compared to the other treatments, while T3 (Humicop plusTM) and T4 (Water AidTM) treatments achieved a beneficial effect on soil stability after a year of experiment. All treatments increased soil Kfs measured with tension infiltrometer. Within treatments, T4 (Water aidTM) showed statistically significant differences from the control treatment, 6 months after the beginning of the trial. It can be conclude that although there were some trends, the doses used despite they were all higher than the recommended by the manufacturer, are insufficient to change the physical properties of the soil. It is required to make more than two applications per year and wait at least two seasons of evaluation to expect statistically significant results, given the extreme characteristics of the study area.

Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniero Agrónomo / Los métodos desarrollados para la determinación de la hidrofobia de suelo necesitan disgregar las muestras, alterando así la condición natural en la que se encuentran. El presente estudio planteó el uso del minidisco infiltrómetro como una alternativa para evaluar hidrofobia en terreno a través del índice de repelencia R, correlacionándolo con el método de laboratorio. Las mediciones se realizaron en suelos pertenecientes a las Series Mapocho (MPC, Fluventic Haploxeroll) y Rinconada Lo Vial (RLV, Typic Xerochrept), definiendo tres tratamientos: T0: arado, T1: arado más ácido húmico y T2: nativo. De cada situación se extrajeron muestras (0-10 cm) para la evaluación de textura, densidad aparente, materia orgánica, porosidad y distribución de tamaño de poros; las mediciones del índice de repelencia, tanto en laboratorio como en campo, se realizaron en condiciones de suelo húmedo (-33 kPa) y seco (-3000 kPa); la medición in situ se realizó además bajo distintas tensiones de suministro (-1, -3 y -5 hPa) de los líquidos infiltrantes (agua y etanol). Los contenidos de arena promedio variaron entre 50% para la Serie MPC y 65% para la Serie RLV, con una clara diferenciación de la densidad aparente y de la velocidad de infiltración entre los sitios nativos con respecto a los arados, aunque sin diferencias significativas en la distribución de tamaño de poros. Se determinó un incremento del contenido de materia orgánica en función de los tratamientos (T0<T1<T2), lo que generó un aumento de R determinado en campo, especialmente en condición de suelo húmedo (-33 kPa) y tensiones de suministro de líquidos de -1 hPa. En condiciones de suelo seco tiende a acentuarse la repelencia al agua en ambos métodos, presentándose de forma más clara en las mediciones de laboratorio. Finalmente, el índice R de campo correlacionó con el de laboratorio en forma lineal en la Serie RLV con tensiones de suministro de líquidos de -1 y -3 hPa, indistintamente de la condición de humedad del suelo, siendo más sensible el método de laboratorio. A pesar de esto, la variabilidad de los resultados es alta, debiéndose aumentar el número de repeticiones para una adecuada caracterización. / The methods developed for determining the soil hydrophobia disturb the soil by sampling, altering the natural condition of the aggregates. This study proposed the use of minidisk infiltrometer as an alternative to evaluate on-site hydrophobia through the R repellency index, correlating with the laboratory method. The measurements were performed on soils belonging to the Mapocho series (MPC Fluventic Haploxeroll) and Rinconada Lo Vial series (RLV, Typic Xerochrept), defining three treatments: T0: plow, T1: plow plus humic acid, and T2: native. In each situation samples (0-10 cm) were extracted for the evaluation of texture, bulk density, organic matter, porosity and pore size distribution. The measurements of repellency in both laboratory and on-site were performed in wet soil conditions (-30 kPa) and dry soil conditions (-3000 kPa). Also, the on-site measurement was performed under different supply pressure (-1, -3 and -5 hPa) of the infiltrating liquids (water and ethanol). The average content of sand ranged from 50% to the MPC series and 65% to the RLV series, with a clear differentiation of the bulk density and the infiltration rate between the native sites with respect to the plowed sites, although without significant differences in pore size distribution. An increase in the content of organic matter was determined in terms of the treatments (T0<T1<T2), which resulted in an increase of R determined on-site, especially in wet soil conditions (-33 kPa) and liquid supply pressure of -1 hPa. In dry soil conditions water repellency in both methods tends to increase, especially in laboratory measurements. Finally, the field R index evaluated at -1 and -3 hPa liquid supply pressures correlated with the laboratory method linearly in the RLV Series, regardless of the condition of soil humidity, but the laboratory method was more sensitive. Despite this, the variability of the results is high and the number of replicates must be increased for an adequate characterization.

Memoria para optar al título de Geógrafo / La expansión de los usos de suelo antrópicos se ha transformado en la mayor causa de degradación en las coberturas de los ecosistemas a nivel mundial. Estas transformaciones generan fuertes efectos en los ecosistemas, modificando sus estructuras y dificultando cada uno de los procesos y funciones clave que se desarrollan al interior de éstos. Uno de estos efectos es la disrupción, la cual se reconoce como la inhibición o pérdida de funciones o procesos claves de un ecosistema a partir de una perturbación de origen antrópico. Durante las últimas décadas organismos internacionales han planteado que además de los esfuerzos en la protección de especies estos deben enfocarse en el nivel de organización ecosistémica, ya que a través de él se estructura la totalidad del sistema; para ello se han propuesto metodologías y criterios de evaluación, que facilitan el diagnóstico del estado de riesgo al que estos se encuentran sometidos. En Chile la preocupación por la degradación en las coberturas naturales se ha enfocado en la ecorregión mediterránea localizada en la zona central de Chile; zona que se ha caracterizado con las mayores presiones antrópicas asociadas a la explosiva expansión de los usos de suelo en los últimos años. En este trabajo se realizó un análisis de las pérdidas en las coberturas de los ecosistemas de la zona central de Chile, específicamente tomando como caso de estudio la situación de las regiones de Valparaíso, Libertador General Bernardo O´Higgins y la Región Metropolitana. El periodo de estudio se estableció entre 1997 y 2014. Estas pérdidas fueron analizadas mediante la utilización de dos enfoques, las cuales permitieron identificar los diversos procesos de expansión de usos de suelo y las pérdidas ocasionadas por incendios forestales. Posteriormente se presenta un “Índice de Disrupción Ecosistémica”; el cual está enfocado en la identificación del riesgo de Disrupción Ecosistémica, tomando como sustento teórico y metodológico a las Listas Rojas de Ecosistemas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. Finalmente se aplica el Índice a los Pisos de Vegetación del área de estudio, con el fin de evaluar el estado de riesgo potencial al que estos se encuentran sometidos producto de las dinámicas de expansión de usos de suelo antrópicos.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / Dadas las necesidades de contrarrestar los procesos de desertificación y principalmente detener los procesos de erosión en laderas, que afectan fuertemente a la Región de Coquimbo, se estableció un ensayo en la comunidad agrícola Angostura de Gálvez (31º 26’ LS y 71º 33’ LO) consistente en tres líneas de piedras dispuestas en una ladera con exposición ecuatorial, donde se establecieron plantas de Atriplex nummularia. Se controlaron como tratamiento las condiciones: T0: zona de escorrentía entre líneas de piedra; T1: suelo en línea de piedra sin plantas; T2 suelo en línea de piedras con A. nummularia; T3: suelo en línea de piedras con A. nummularia y estiércol de caprino (4 Mg ha-1) y T4: zona bajo la línea de piedras. Se evaluaron algunas propiedades físicas e hidráulicas del suelo superficial. Se concluye que T3 muestra diferencias estadísticas con respecto a los otros tratamientos: como consecuencia del incremento en materia orgánica, disminuyó la densidad aparente, aumentaron los poros de drenaje rápido y se incrementó el índice de repelencia, mostrando también una mejora en la estabilidad de macro agregados frente a procesos de humectación. La conductividad hidráulica saturada fue mayor en la zona de escorrentía (T0), seguido de T3, aunque no se presentaron diferencias estadísticamente significativas con respecto al resto de los tratamientos.

La inclusión de leguminosas en las rotaciones, modifica las propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo y mejora la productividad de los cultivos posteriores. El objetivo general de este estudio fue, en un Haplustol Éntico de la Región Semiárida Pampeana evaluar el estado orgánico del suelo mediante parámetros sensibles, útiles como indicadores del estado del sistema y como herramienta de decisión para la adopción de diferentes prácticas agronómicas. El estudio se realizó sobre un ensayo de Sistemas de Producción en la Estación Experimental Agropecuaria Bordenave del INTA, comenzado en 1975 y mantenido hasta el presente. El diseño experimental consiste en parcelas divididas aleatorizadas en 4 bloques completos, con el factor principal Secuencia de cultivos, con cuatro niveles; TT: agricultura permanente con trigo, TV1: rotación de un año de trigo y un año de verdeo de invierno consociado (VIC; avena o triticale con vicia), TV2: rotación de dos años de trigo y dos años de VIC, alternados, TPa: rotación de cinco años trigo y cinco años de pastura consociada de festuca, falaris y alfalfa, alternados, todos bajo labranza convencional de tipo conservacionista, y un factor secundario Fertilización. Durante los años 2002, 2004 y 2006, se realizaron muestreos de los primeros 20 cm de suelo a partir de los cuales se estudiaron los efectos de largo y corto plazo de las secuencias de cultivos y la fertilización sobre la cantidad, calidad y distribución de la MO del suelo y sus fracciones, las formas de fósforo y el pH. Se analizaron el carbono orgánico total (COT), particulado (COP) y asociado a la fracción mineral (COM), nitrógeno total (Nt), particulado (N-MOP) y asociado a la fracción mineral (N-MOM) y las formas de fósforo (P) orgánicas (Po) e inorgánicas (Pi). En 2002, 2004 y 2006, se fertilizó el trigo de TT, TV1 y TPa con 0, 30, 60, 90, y 120 kg N ha-1 en macollaje y se evaluaron la productividad y la dinámica y el balance de nutrientes (N, P, K, S). El tratamiento TT mostró los menores niveles de COT. En la rotación TV1 se incrementó el COM, indicando una mayor humificación de los residuos y ciclado más rápido de nutrientes. En TV2 se incrementó el COP, lo que condujo a mayores desbalances respecto de TV1. La rotación TPa presentó los valores más elevados de COP y COM. Sin embar-go, en algunos casos estos no fueron estadísticamente dife-rentes a los de las rotaciones cortas con leguminosas. La secuencia de cultivos y la fertilización se reflejaron en la rela-ción COP:COT, poniendo en evidencia las diferencias entre la dinámica de ambas fracciones y la importancia de la cantidad y velocidad de humificación de los residuos incorporados al suelo. La secuencia de cultivos produjo efectos significativos sobre la concentración de N total y N-MOM del suelo con valores en TT< TV1 = TV2< TPa. Las diferencias se localiza-ron en los 0-5 cm del suelo y coincidieron con los incrementos observados en el NMOP en TT, TV2 y TPa. En las restantes profundidades, las tendencias fueron variables. Los cambios en el N- MOP siguieron la tendencia del COP entre tratamien-tos; el fertilizante produjo efectos significativos y opuestos en los tratamientos con VIC, lo disminuyéndolo en TV1 y aumentándolo en TV2. En el mediano y corto plazo, los cambios en el contenido de CO edáfico debidos a las diferentes secuencias de cultivos rotación fueron variables en el tiempo, los que dependieron del cultivo y las condiciones climáticas particulares (precipitaciones), mientras que aquellos debidos a la fertilización no fueron significativos. Los cambios en el contenido de COT del suelo demostraron que existe una dinámica propia de la secuencia de cultivo y otra dependiente de las variables climáticas, y que su interacción genera cambios específicos para cada momento. Se observa-ron efectos significativos debidos a la secuencia de cultivos sobre los niveles de Po+Pi de 0-20 cm del suelo entre los tratamientos sin fertilización, siendo TT>TPa=TV1=TV2. En los tratamientos no fertilizados los valores más altos de Po correspondieron a TPa, con un periodo de 5 años previo al muestreo de acumulación de formas orgánicas en las parcelas con pastura consociada, los intermedios a TV2 y TT y los inferiores a TV1. La fertilización produjo efectos significativos sólo en TV1 tanto a nivel orgánico como inorgánico. El trigo en TV1 y TPa alcanzó rendimientos más altos que en TT, absorbió más N del suelo a partir de su aporte por la descomposición de la MO, y fue más eficiente en el uso del N disponible. En años normales el Valor de Reemplazo de Fertilizante por efecto del VIC en TV1 superó los 120 kg N ha-1 y produjo un efecto de rotación adicional al aporte de N atmosférico, mejorando las propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo. Esto se reflejó además, a través de mayores rendimientos y un mejor balance nutricional del cultivo. Al aumentar la fertilidad del suelo, el rendimiento del trigo fue más dependiente de la aleatoriedad de las precipi-taciones, produciéndose un importante estrés hídrico y dismi-nución de los rendimientos potenciales cuando existieron con-diciones de humedad limitantes. / The introduction of legumes in the rotations improves soil chemical, physical and biological properties and enhances crop productivity levels. The aim of this research was, in an Enthic Haplustoll of the semiarid Pampean region, to detect more sensitive parameters for the assessment of the soil organic state, useful as indicators of the system status as well as a tool for the adoption of alternative farming practices decisions. The experience was carried out in a long term expe-riment of rotations in the Agricultural Experimental Station Bordenave of INTA, Buenos Aires, Argentina, started in 1975 and maintained until now. The design was of 4 randomized complete blocks in a Split Plot experiment. Factors were cropping systems: continuous wheat (TT), wheat-vetch plus oat, in one and one (TV1) or two and two (TV2) alternated years, and 5 years wheat5 years pasture with Lucerne (TPa)and wheat fertilization (f) vs. check (nf). Analytical determi-nations included total organic carbon (TOC); total nitrogen (Nt); particulate organic carbon and nitrogen (POC, N-POM), organic carbon and nitrogen associated to the mineral fraction (MOC, N-MOM), organic (Po), inorganic (Pi) and extractable (Pe) phosphorus, and pH. During 2002, 2004 and 2006, 0, 30, 60, 90 and 120 kg N ha-1, were applied to wheat in TT, TV1 and TPa. Wheat productivity, and nutrient balance and dyna-mics at different growth stages were analyzed. Soil organic carbon decreased with depth in nf and f plots of TT, TV1, TV2 and TPa. TT showed the lowest levels of TOC. In the TV1 rotation MOC increased, indicating higher humification of residues and faster nutrient cycling. In TV2 POC was increased, leading to greater imbalances. The TPa rotation presented the highest values of POC and MOC. However, in some cases values were not statistically different from the short rotations with legumes. The rotation and fertilization practices were reflected in POC:TOC ratios, highlighting the differences between these fractions dynamics and the impor-tance of humification rate and quantity of residues added to soil. The crops sequence affected significantly Nt and N-MOM soil concentration with values following the order: TT <TV1 = TV2 <TPa. Differences were found at the 0-5 cm depth and were coincident with the increases observed in the N-POM in TT, TV2 and TPa plots. At the other depths, the trends were variable. The N-POM changes followed the POC trends among treatments. The fertilization produced statistically significant effects in VIC sequences, decreasing N-POM in TV1 and increasing it in TV2 plots. In the short and medium term, the changes detected in the soil organic C content because of rotation effects were variable depending on crop and climatic conditions (rainfall), while those due to fertilization were not significant. The soil TOC changes reflected that there are two forms of dynamics, one dependent on the rotation by itself, and another on climatic variables. The interaction between them generates time-specific changes. Significant effects because of crops sequences at 0-20 cm depth on soil Po + Pi were found among treatments without fertilizer, being TT> TPa = TV1 = TV2. The highest Po values in these treatments were found in TPa, with a 5 year prior period of organic forms accumulation in the plots with mixed pasture, the interediated resulted in TT and TV2 and the lowest ones in TV1. Fertiliza-tion produced significant effects only in TV1 in both, organic and inorganic P. Wheat dry matter, nutrient uptake and grain yield increased in the following order TT<TV1<TPa. In TV1 and TPa rotations, wheat absorbed more soil N through decomposition of organic matter, and was more efficient in the use of available N. In climatic normal years the fertilizer replacement value due to vetch use in TV1 exceeded 120 kg N ha-1 and besides produced a "rotation effect", in addition to atmospheric N supply, improving the chemical, physical and biological soils properties. This was reflected also through higher yields and better nutritional balance of the crop. With increasing soil fertility, wheat yield was more dependent on the randomness of rainfall, resulting in a significant water stress and lower yields, when there were limiting moisture conditions. The wheatlegume rotations resulted in the highest yield, protein content, and better yield components. Fertilizer application did not increase dry matter production but improved nutrient uptake and grain quality. Yield compo-nent differences could be attributed to water availability due to different fallow length.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Agrónoma / El presente estudio busca evaluar los eventuales cambios en las propiedades químicas de un suelo en condición de ladera con severos signos de degradación, sometido a un sistema de cosecha de agua de lluvia (líneas de piedra). Durante el año 2011, se construyeron 3 líneas de piedra junto con el establecimiento de Atriplex nummularia Lindl. y aplicación de estiércol de caprino (4 Mg ha-1). Para dos temporadas, 2014 y 2015, se evaluaron pH, conductividad eléctrica (CE), materia orgánica (MO) y macronutrientes totales (NPK); además se determinó el crecimiento (altura y masa seca total) y NPK tanto en hoja como en tallo de las plantas. El estiércol en general mostró un aumento significativo pero temporal en el pH, el contenido de MO y NPK evaluados en los suelos. Además, se observaron incrementos de CE en la superficie del suelo, siendo asociados a la caída de las hojas de la planta. Se aprecia un menor crecimiento de A. nummularia bajo la línea de piedra y, aunque sin diferencias significativas, el crecimiento fue levemente mayor en el tratamiento con estiércol animal, al igual que para los NPK medidos en la planta. El mayor crecimiento vegetal sobre la línea de piedra, contribuye directamente a la protección del suelo contra los procesos de erosión dominantes. Además, la incorporación del estiércol de caprino generó un mejoramiento en las propiedades químicas de suelo evaluadas, pero su efecto al ser temporal determina que es necesario considerar un plan de aplicaciones periódicas para obtener un efecto prolongado en el tiempo.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / En la actualidad, la preocupación por el efecto de los elementos traza metálicos ha ido en aumento debido a su persistencia, a su acumulación progresiva en distintos medios naturales y fundamentalmente, por el efecto tóxico que manifiestan en pequeñas concentraciones, llegando a ocasionar problemas en ecosistemas y en la salud humana. Uno de ellos, el plomo, es uno de los elementos que constituye el grupo de los elementos traza metálicos, no esencial y contaminante ambiental. Para disminuir el impacto de suelos contaminados, se emplea la técnica de fitorremediación que implica la utilización de plantas capaces de contener, extraer o reducir los contaminantes a través de la acción de las raíces y su microflora. Además, complementariamente, se utilizan agentes quelantes, que tienen como propósito aumentar la biodisponibilidad de metales en el suelo. El presente trabajo tiene como objetivo aplicar la fitorremediación inducida como estrategia de mitigar la contaminación de suelos por plomo mediante el cultivo de Atriplex halimus L.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / Se evaluó el efecto residual de enmiendas orgánicas como controladores de la erosión hídrica en dos ensayos establecidos el año 2009 en una ladera de cerro, ubicada en el valle de Apalta, Región del Libertador Bernardo O´Higgins, Chile. Se implementó un ensayo en la entre hilera de una viña, contando con un testigo y tratamientos de emulsión orgánica y/o mulch; el otro ensayo se implementó en un sitio descepado con distintas concentraciones de una emulsión orgánica, las que se contrastaron con un sitio con bosque nativo. Se evaluó la escorrentía superficial y el arrastre de sedimentos generados durante las precipitaciones del año 2010, y en la primavera del mismo año se evaluaron propiedades físicas relevantes en el horizonte superficial de suelo. Las cifras de escorrentía y sedimentos variaron dependiendo del ensayo y de la magnitud de la precipitación, siendo las primeras lluvias de la temporada las más erosivas. No hubo un efecto residual de los tratamientos en el segundo año, excepto en una precipitación caracterizada por una magnitud alta (112,5 mm), en la que en el sitio descepado se superaron los 50 L m-2 de escorrentía y los 100 g m-2 de sedimentos, aunque sin diferencias estadísticas significativas entre tratamientos. Hay cambios producidos a niveles físicos en el suelo, pero mayormente por efecto antrópico, destacando el incremento de la estabilidad de agregados en el sitio descepado, como consecuencia de la emulsión. / The residual effect of organic amendments as a practice of soil erosion control in hillslope conditions (Apalta valley - Libertador Bernardo O'Higgins Region of Chile) was assessed. Twelve experimental unit (10 x 2 m, erosion plots) were established between vineyard (Vitis vinifera) rows, considering a control and organic additions to the soil, as liquid emulsion and/or mulch. Another fifteen experimental units (2 x 1 m, erosion plots) were established within a grubbing site, previously with native vegetation (sclerophyllous forest), but adding different organic emulsion doses. Relevant soil physical properties (aggregate stability, penetration resistance, hydraulic conductivity), cumulative surface runoff and yield of sediments during two seasons (autumn-winter) were evaluated. Runoff and yield of sediments varied in each site with the characteristics of rainfall, but independently of the amount of rain and the intensity of rain events, erosion in more closely associated with the state of the soil surface and with the previous water content. After two years there was no residual effect of the treatments, except when a high magnitude precipitation (112.5 mm) occur and grubbing site shows excessive runoff (> 50 L m-2) and sediment yields (> 100 g m-2) respect to control. However, there are physical changes in the soils due to management practices, highlighting an increase in aggregate stability due to emulsion additions in grubbing sites.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo / En el presente trabajo se evaluó el efecto de tres rotaciones y un monocultivo de trigo en las propiedades físicas de un suelo manejado durante 15 años en cero labranza. El ensayo se realizó en Chile central (Región Metropolitana) durante el año 2013 en un suelo de la Serie Santiago (Mollisol). En parcelas de 5,5 m de ancho y 10 m de largo se establecieron cuatro tratamientos con cuatro repeticiones: AR, corresponde a la rotación trigo-arveja; HA, corresponde a la rotación trigo-haba; RA, corresponde a la rotación trigo-raps y T1, monocultivo de trigo. Se efectuó un muestreo de suelo a profundidades de 0-2 cm, 2-5, 5- 15, 15-35 y de 35-55 cm, donde se evaluó densidad aparente, densidad real, porosidad total, distribución de tamaño de poros, estabilidad de los agregados y resistencia a la penetración. Las rotaciones que incluyeron leguminosas presentaron una menor densidad aparente y una mayor porosidad total, mientras que el monocultivo de trigo presentó los mejores resultados en cuanto a los poros de agua útil, estabilidad de macroagregados y resistencia a la penetración. La rotación que incluyó el cultivo de raps presentó una menor cantidad de poros en comparación con el resto de las rotaciones, no obstante presentó microagregados más estables. En términos generales, la rotación trigo-arveja generó las mejores tendencias en las propiedades físicas del suelo, por lo que resulta necesario extender este tipo de estudios a un plazo mayor de tiempo. / In this study we assesed the effects of three crop rotations and a wheat monoculture on the physical properties of a soil managed during 15 years under no tillage system, In a trial was carried out in central Chile (Región Metropolitana) during the year 2013. The soil corresponds to Santiago serie (Mollisol). In plots 5.5 meter wide and 10 meters long, four treatments whith four replications were established: AR, wheat-pea; HA, wheat-bean; RA e wheat-rape and T1 wheat monoculture. Soil sampling was carried out at 0-2, 2-5, 5-15, 15- 35 and 35-55 cm depth, measuring: bulk density, particle density, total porosity, pore size distribution, aggregate stability and penetration resistance. Legumes included in the rotations showed lower bulk density and higther total porosity, while wheat monoculture gave the best results in terms of avialable water, macroaggregates stability and penetration resistance. The rotation which included rape crop shown a lower porosity compared to the other rotations, however the canola crops presented the most stable microaggregates. In general terms, the wheat-pea rotation generated the best trends in terms of physical properties of the soil, making it necessary to extend these studies to a longer period of time.