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En la presente tesis doctoral se ha estudiado el mecanismo de la reacción de acilación de sustratos aromáticos utilizando como catalizadores zeolitas con diferente topología. La combinación de la RMN de sólidos in situ con cálculos teóricos ha permitido identificar posibles intermedios formados por reacción de los agentes acilantes (cloruro de acetilo, ácido acético y anhídrido acético) con los centros ácidos Brønsted de la zeolita. Los resultados obtenidos muestran que las zeolitas de poro pequeño son menos activas en la reacción de acilación de anisol, probablemente debido a restricciones en la difusión de los reactivos. Se ha observado además que el producto de reacción, p-metoxiacetofenona, permanece fuertemente adsorbido en los centros Brønsted, lo que podría originar la desactivación del catalizador. Esta misma metodología se ha aplicado para el estudio de la reacción de transposición de Beckmann en zeolitas y materiales mesoporosos con centros activos de distinta naturaleza, centros ácidos Brønsted con diferente fortaleza ácida, y grupos silanoles. El uso de dos oximas de diferente tamaño molecular (ciclohexanona y ciclododecanona oximas) ha permitido establecer que la reacción de transposición de ciclohexanona oxima en -caprolactama tiene lugar en el interior de los poros de las zeolitas del tipo MFI, y no en la superficie externa del cristal. Del mismo modo, se ha determinado la actividad catalítica y selectividad hacia la lactama de los diferentes tipos de centros estudiados. Por otra parte, en esta tesis se ha investigado la reacción de transposición de Beckmann en líquidos iónicos (LIs): 1-butil-3-metilimidazolio hexafluorofosfato, 1-Butil-3-metilimidazolio tetrafluoroborato, 1-Butil-2,3-dimetilimidazolio hexafluorofosfato, bromuro de 1-butil-3-metilimidazolio tetrafluoroborato y 4-metil-1-butilpiridinio hexafluorofosfato. El estudio se ha abordado utilizado diferentes técnicas analíticas y espectroscópicas, incluyendo la / Lezcano González, I. (2011). Aplicación de la resonancia magnética nuclear (RMN) al estudio de procesos catalíticos sostenibles: transposición de Beckmann y acilación de sustratos aromáticos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18258

A citricultura brasileira é considerada a mais competitiva do mundo, principalmente devido às excelentes condições encontradas pelos produtores aqui instalados, com ênfase ao Estado de São Paulo, maior produtor mundial de suco de laranja concentrado. Contudo, as características deste ramo do agronegócio favorecem a existência e propagação de inúmeras pragas e doenças. Recentemente a produção cítrica, em especial a produção de mudas, sofreu grandes mudanças. A CVC (Clorose Variegada dos Citros) doença causada pela bactéria Xylella fastidiosa, provocou a obrigatoriedade da produção de mudas cítricas em ambiente protegido desde janeiro de 2003. A produção de mudas cítricas no Brasil sempre se constituiu em atividade de suma importância para o desenvolvimento desta cultura. Porém, da mesma forma que muda de boa qualidade se constitui em um dos principais alicerces da citricultura, uma ruim pode fadar o citricultor à inviabilidade do negócio. Neste contexto o presente trabalho objetivou estudar as características biológicas das duas principais espécies de plantas daninhas que ocorrem em sistemas de produção de mudas cítricas (Oxalis corniculata L. e Cardamine bonariensis Pers.) quanto as condições ideais para sua germinação, verificar sua ocorrência em substratos e suas matérias primas, verificar a eficiência da compostagem da casca de Pinus em seu controle, avaliar o efeito de herbicidas aplicados em pré emergência sobre o substrato no cultivo de mudas e se a presença de O. corniculata afeta o desenvolvimento de mudas cítricas. Os resultados mostram que para O. corniculata as temperaturas que proporcionaram os maiores porcentuais de germinação (G%) foram 20 e 15 °C constantes, sendo nesta espécie o índice de velocidade de germinação (IVG) superior quando as sementes foram submetidas à temperatura constante de 20 °C, ambos os casos quando houve a presença de luz. Para C. bonariensis as temperaturas que proporcionaram os maiores G% foram 20/30 e 20/35 °C alternadas, sendo que para esta espécie o IVG foi superior quando as sementes foram submetidas à temperatura alternada de 20/30 °C, ambos os casos quando houve a presença de luz. As amostras coletadas dos materiais constituintes dos substratos não apresentaram contaminação por nenhum propágulo de planta daninha, detectável pela emergência de plântulas. O processo de compostagem da casca de Pinus é capaz de inviabilizar sementes de O. corniculata, C. bonariensis, Portulaca oleracea e Digitaria spp, bem como tubérculos de Cyperus rotundus em período de 30 dias. Em relação a aplicação de herbicidas no substrato é possível concluir que para as condições onde o experimento foi conduzido, a utilização dos herbicidas oxyfluorfen, flumioxazin, ametryn e oxadiazon não afeteram o desenvolvimento dos porta-enxertos de limoeiro 'Cravo', em nenhuma das doses utilizadas, sendo que aos 80 dias após o transplantio dos porta-enxertos, os herbicidas oxifluorfen e oxadiazon apresentam bons índices de controle de O. corniculata. A presença de O. corniculata nos vasos de produção de mudas cítricas afeta o desenvolvimento das mudas, sobretudo no que se refere à altura do porta-enxerto e massa seca do enxerto. A convivência das mudas com esta planta daninha não afeta o diâmetro do caule das mudas, a massa seca do porta-enxerto, a massa seca da raiz, bem como a massa seca total da muda. O período crítico de prevenção da interferência obtido no trabalho se estende dos 52 aos 69 DAT, admitindo-se 2,5 % de perdas aceitáveis. / The Brazilian citrus production is considered the most competitive in the world mainly because of the excellent conditions that the producers have, with emphasis to the State of São Paulo, the world's largest producer of concentrated orange juice. Despite this, the characteristics of this branch of the agribuisiness are favorable to the proliferation of pests and diseases. Recently, the citrus production, especially the nursery production, has suffered significant changes. The CVC, a disease caused by the Xyllella fastidiosa bacteria has forced the young tree production to be conducted in a protected environment since January 1993. The young citrus tree production has always been considered a very important activity for the development of the citrus culture. A good young tree can be considered one of the bases of the citrus production just as well as a bad young tree can be the factor that makes the business non profitable. In this context, the present study has the objective to analyze the biological characteristics of the two main weed species (Oxalis corniculata L. and Cardamine bonariensis Pers.) that occur in the citrus nursery production systems, verifying the ideal conditions in which their germination takes place, their presence in substrates and its primary material, the efficiency of the bark compost in their control, evaluate the application of preemergence herbicides on the substrate used in the nursery production and if the presence of O. orniculata affects the development of the young citrus tree. The results indicate that for O. corniculata the constant temperatures of 15 and 20°C promoted the highest germination indexes and the exposure of seeds to a constant temperature of 20 °C led to the highest levels of GSI. In both cases the seeds where submitted to the presence of light. For C. bonariensis the alternating temperatures 20/30 and 20/35 °C promoted the highest germination indexes and alternating temperature 20/30 °C promoted the highest levels of GSI. In both cases the seeds where submitted to the presence of light. The samples of the primary material of the substrate did not present contamination with weed seeds, detected through weed plant germination. The bark compost process is capable of invalidating the sedds of O. corniculata, C. bonariensis, Portulaca oleraceae and Digitaria spp and Cyprus rotundus tubers in a period of 30 days. In reference to the experiment conducted in this study, the use of the herbicides oxyfluorfen, flumioxazin, ametryn and oxadiazon did not affect de development of the root stock 'limoeiro-cravo? in any of the doses, and after 80 days of the transplant of the root stock the herbicide oxyfluorfen and oxadiazon presents good control indexes for O.corniculta. The presence of O. corniculata in the citrus nursery containers affected the development of the young trees, especially the height of the rootstock and the dry mass of the graft; it doesn't interfere with the development of the stem diameter and of the dry mass of the rootstock, of the roots our the total dry mass of the young tree. The critical period of competition extends it self from 52 to 69 DAT considering 2,5 % of acceptable lost.

A citricultura brasileira é considerada a mais competitiva do mundo, principalmente devido às excelentes condições encontradas pelos produtores aqui instalados, com ênfase ao Estado de São Paulo, maior produtor mundial de suco de laranja concentrado. Contudo, as características deste ramo do agronegócio favorecem a existência e propagação de inúmeras pragas e doenças. Recentemente a produção cítrica, em especial a produção de mudas, sofreu grandes mudanças. A CVC (Clorose Variegada dos Citros) doença causada pela bactéria Xylella fastidiosa, provocou a obrigatoriedade da produção de mudas cítricas em ambiente protegido desde janeiro de 2003. A produção de mudas cítricas no Brasil sempre se constituiu em atividade de suma importância para o desenvolvimento desta cultura. Porém, da mesma forma que muda de boa qualidade se constitui em um dos principais alicerces da citricultura, uma ruim pode fadar o citricultor à inviabilidade do negócio. Neste contexto o presente trabalho objetivou estudar as características biológicas das duas principais espécies de plantas daninhas que ocorrem em sistemas de produção de mudas cítricas (Oxalis corniculata L. e Cardamine bonariensis Pers.) quanto as condições ideais para sua germinação, verificar sua ocorrência em substratos e suas matérias primas, verificar a eficiência da compostagem da casca de Pinus em seu controle, avaliar o efeito de herbicidas aplicados em pré emergência sobre o substrato no cultivo de mudas e se a presença de O. corniculata afeta o desenvolvimento de mudas cítricas. Os resultados mostram que para O. corniculata as temperaturas que proporcionaram os maiores porcentuais de germinação (G%) foram 20 e 15 °C constantes, sendo nesta espécie o índice de velocidade de germinação (IVG) superior quando as sementes foram submetidas à temperatura constante de 20 °C, ambos os casos quando houve a presença de luz. Para C. bonariensis as temperaturas que proporcionaram os maiores G% foram 20/30 e 20/35 °C alternadas, sendo que para esta espécie o IVG foi superior quando as sementes foram submetidas à temperatura alternada de 20/30 °C, ambos os casos quando houve a presença de luz. As amostras coletadas dos materiais constituintes dos substratos não apresentaram contaminação por nenhum propágulo de planta daninha, detectável pela emergência de plântulas. O processo de compostagem da casca de Pinus é capaz de inviabilizar sementes de O. corniculata, C. bonariensis, Portulaca oleracea e Digitaria spp, bem como tubérculos de Cyperus rotundus em período de 30 dias. Em relação a aplicação de herbicidas no substrato é possível concluir que para as condições onde o experimento foi conduzido, a utilização dos herbicidas oxyfluorfen, flumioxazin, ametryn e oxadiazon não afeteram o desenvolvimento dos porta-enxertos de limoeiro 'Cravo', em nenhuma das doses utilizadas, sendo que aos 80 dias após o transplantio dos porta-enxertos, os herbicidas oxifluorfen e oxadiazon apresentam bons índices de controle de O. corniculata. A presença de O. corniculata nos vasos de produção de mudas cítricas afeta o desenvolvimento das mudas, sobretudo no que se refere à altura do porta-enxerto e massa seca do enxerto. A convivência das mudas com esta planta daninha não afeta o diâmetro do caule das mudas, a massa seca do porta-enxerto, a massa seca da raiz, bem como a massa seca total da muda. O período crítico de prevenção da interferência obtido no trabalho se estende dos 52 aos 69 DAT, admitindo-se 2,5 % de perdas aceitáveis. / The Brazilian citrus production is considered the most competitive in the world mainly because of the excellent conditions that the producers have, with emphasis to the State of São Paulo, the world's largest producer of concentrated orange juice. Despite this, the characteristics of this branch of the agribuisiness are favorable to the proliferation of pests and diseases. Recently, the citrus production, especially the nursery production, has suffered significant changes. The CVC, a disease caused by the Xyllella fastidiosa bacteria has forced the young tree production to be conducted in a protected environment since January 1993. The young citrus tree production has always been considered a very important activity for the development of the citrus culture. A good young tree can be considered one of the bases of the citrus production just as well as a bad young tree can be the factor that makes the business non profitable. In this context, the present study has the objective to analyze the biological characteristics of the two main weed species (Oxalis corniculata L. and Cardamine bonariensis Pers.) that occur in the citrus nursery production systems, verifying the ideal conditions in which their germination takes place, their presence in substrates and its primary material, the efficiency of the bark compost in their control, evaluate the application of preemergence herbicides on the substrate used in the nursery production and if the presence of O. orniculata affects the development of the young citrus tree. The results indicate that for O. corniculata the constant temperatures of 15 and 20°C promoted the highest germination indexes and the exposure of seeds to a constant temperature of 20 °C led to the highest levels of GSI. In both cases the seeds where submitted to the presence of light. For C. bonariensis the alternating temperatures 20/30 and 20/35 °C promoted the highest germination indexes and alternating temperature 20/30 °C promoted the highest levels of GSI. In both cases the seeds where submitted to the presence of light. The samples of the primary material of the substrate did not present contamination with weed seeds, detected through weed plant germination. The bark compost process is capable of invalidating the sedds of O. corniculata, C. bonariensis, Portulaca oleraceae and Digitaria spp and Cyprus rotundus tubers in a period of 30 days. In reference to the experiment conducted in this study, the use of the herbicides oxyfluorfen, flumioxazin, ametryn and oxadiazon did not affect de development of the root stock 'limoeiro-cravo? in any of the doses, and after 80 days of the transplant of the root stock the herbicide oxyfluorfen and oxadiazon presents good control indexes for O.corniculta. The presence of O. corniculata in the citrus nursery containers affected the development of the young trees, especially the height of the rootstock and the dry mass of the graft; it doesn't interfere with the development of the stem diameter and of the dry mass of the rootstock, of the roots our the total dry mass of the young tree. The critical period of competition extends it self from 52 to 69 DAT considering 2,5 % of acceptable lost.

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La fauna de Anélidos Poliquetos de los fondos de sustratos blandos de las islas Chafarinas ha sido estudiada mediante muestreo con draga ancla bilateral tipo Holme. Del conjunto de individuos examinados, han sido identificados 194 taxones (dos a nivel genérico), distribuidos en 128 genéros. Se ha realizado un estudio monográfico para cada una de las especies, incluyendo su perfil biocenológico, elaborado a partir de la recopilación selectiva de la información bibliográfica y nuestras propias observaciones. Entre los resultados faunísticos del presente estudio, podemos destacar:1) Son citadas por primera vez para la cuenca mediterránea las especies: Pisione guanche, Glycera dayi, Nephtys kersivalensis, Lumbrinerides aberrans, Diplocirrus capensis y Ampharete lindstroemi.2) Se actualiza el catálogo de la fauna de Anélidos Poliquetos de las islas Chafarinas, incrementándolo en 118 nuevas especies quedando establecido en 377 especies. 3) Son señaladas por primera vez para el sector del Mar de Alborán, un género (Euchone) y 86 especies.4) El análisis de agrupamiento automático de las estaciones de muestreo en función de la fauna de Poliquetos y de los parámetros granulométricos, ha permitido establecer las principales comunidades bentónicas de los fondos blandos de las islas Chafarinas: Fangos Terrígenos Costeros (FTC), Arenas Fangosas con Nephtys hombergii (AFNh) Arenas Finas Bien Calibradas (AFBC), Detrítico Costero (DC), Detrítico enfangado (DE) y Arenas Gruesas y finas gravas Bajo Corrientes de Fondo (AGBCF). La diversidad calculada para las diferentes comunidades pone de manifiesto que las mejor estructuradas son las de fondos detríticos, tanto costeros como enfangados. Por otro lado, los valores más bajos de diversidad obtenidos para la comunidad de las Arenas Finas Bien Calibradas, podrían estar relacionados con las elevadas condiciones hidrodinámicas e importantes episodios de inestabilidad sedimentaria producidos por el enfangamiento a que se está viendo sometido esta comunidad. La estructura trófica de las comunidades de los fondos de sustrato suelto de las islas Chafarinas, muestra un abanico de todos los grupos tróficos, dominando claramente en el conjunto los Detritívoros susbsuperficiales y los Omnívoros. Por el contrario, los Herbívoros presentan los valores más bajos, al igual que los Mixtos y los Sestonófagos. Los Detritívoros subsuperficiales alcanzan sus mayores valores en las comunidades de Arenas Finas Bien calibradas, las Arenas Fangosas y el Detrítico enfangado, donde encuentran las condiciones ambientales idóneas para su tipo de alimentación. Siendo más escasos, aunque también presentes, en los fondos mixtos del Detrítico. Por su parte los Omnívoros dominan en los fondos Detríticos, aunque no presentan variaciones importantes en las demás comunidades. Por último, el grupo de los Carnívoros muestra unos porcentajes muy similares en todas las comunidades, alcanzando su valor máximo en la comunidad del Detrítico Enfangado. Del análisis global de los datos biogeográficos de la fauna de Poliquetos de sustratos blandos de las Chafarinas, destaca que los grupos dominantes están compuestos por especies Circunglobales y Atlanto-Mediterráneas. En el diagrama porcentual de contingentes biogeográficos por comunidades, en general se mantienen los porcentajes descritos para el estudio global, si bien en algunas comunidades aumenta el porcentaje de especies Atlanto-Mediterráneas, como cabría esperar teniendo en cuenta la ubicación de estas islas. Los valores del índice de calidad ambiental aplicado a la fauna anelidiana de sustratos blandos de las islas, ponen de manifiesto el elevado grado de enfangamiento que está sufriendo el archipiélago y que afecta al desarrollo y evolución de las diferentes comunidades. Este efecto, se traduce a nivel faunístico en un contingente considerable de especies tolerantes al enriquecimiento orgánico y a elevados porcentajes de finos. / The Annelida polychaete fauna of Chafarinas Islands soft bottoms has been studied by a sampling bilateral Holme type anchor-dredge. From all individuals examined, 194 taxa have been identified (two of them at a generic level), distributed in 128 genus. A monographic study has been done for each species, including its biocenologycal profile, based on the selective collection of bibliographic information and our own observations. Among the faunistical results of this study, we can highlight: 1) The next species are cited for the first time for the Mediterranean basin: Pisione guanche, Glycera dayi, Nephtys kersivalensis, Lumbrinerides aberrans, Diplocirrus capensis and Ampharete lindstroemi. 2) The catalogue of Annelida polychaetes fauna of the Chafarinas Islands is updated, being added 118 new species what makes it established in 377 species.3) A genus (Euchone) and 86 species are identified for the first time for the Alboran Sea sector. 4) The automatic cluster analysis of the sampling stations depending on the polychaetes fauna and the granulometric parameters, has allowed to establish the main benthic communities of soft bottoms of the Chafarinas Islands: Terrigeneous Coastal Mud (FTC), Muddy Sands with Nephtys hombergii (AFNh) Fine Well-Calibrated Sands (AFBC), Coastal Detritic (DC), Muddy Detritic (DE) and Coarse Sand and Fine Gravel under bottom currents (AGBCF). The diversity calculated for the different communities shows that detritic bottoms both coastal and muddy are the best structured. On the other hand, the lowest diversity values obtained for fine well-calibrated sands community, could be related to the high hydrodynamic conditions and the significant instability episodes produced by the high amount of muds that arrive to this community.

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[EN] ABSTRACT In this work, a model of calculation for the design of cylindrical heat exchangers was developed for disinfection of soils and agricultural substrates in continuous. For this purpose, the ground is considered as a fluid, flowing through the central cylinder driven by a screw; though outer ring circulates a heat carrier which transfers heat to the agricultural substrate for its disinfestations, so that the transmission system is convective. For the dimensioning of the device thermodynamic properties of two types of agricultural substrates have been analyzed: a substrate red telzone and a substrate peat moss. Of each, density was calculated with averages 1169.603 kgm-3 and 300.23 kgm-3 respectively), specific heat (3.4 MJm-3°C-1 - 4.2 MJm-3°C-1), thermal conductivity (9.97 Jm-1s-1 and 8.6 Jm-1s-1) and thermal diffusivity (2.73 10-6 m-2s-1 and 2.45 10-6 m-2s-1) respectively. The influence of moisture and compaction in these parameters are analyzed. Furthermore we analyzed the convection system by three heat transfer: hot water, steam and hot air. Global transmission coefficient of the system was determined for each heat transfer, depending on the soil moisture content and velocity. A device has been built for the validation of the calculations. The heat transfer coefficient or film coefficient of the tested substrates, with the application of hot air, are: 0.73 J m-2s-1 and 0.65 Jm-2s-1 for red telzone and peat moss respectively. The testing of disinfection on a substrate red tezontle and substrate peat moss infected with fungus Fusarium oxysporum lycopersici, eliminated almost 100% of the colonies. After the disinfection jimote red plants (Solanum Lycopersicon, L.) were grown on the substrates treated and not developed affections. / [ES] RESUMEN En este trabajo se ha desarrollado un modelo de cálculo para el diseño de intercambiadores de calor de cilindros concéntricos para desinfección de suelos y sustratos agrícolas en continuo. Para ello se considera el sustrato agrícola como un fluido que circula por el cilindro central accionado por un tornillo sinfín; por la corona exterior circula un caloportador que cede el calor al sustrato a desinfectar, por lo que el sistema de transmisión es convectivo. Para el dimensionado del dispositivo se han analizado las propiedades termodinámicas de dos tipos de sustratos agrícolas: un sustrato telzone rojo y un sustrato peat moss. De cada uno de ellos se calculó la densidad con medias de 1169,603 kg m-3 y 300,23 kg m-3; calor específico (3,4 MJ m-3 ºC-1 y 4,1 MJ m-3 ºC-1); conductividad térmica (9,97 Jm-1s-1 y 8,6 Jm-1s-1) y difusividad térmica (2.73 10-6 m-2s-1, y 2,45 10-6 m-2s-1) respectivamente. Se analizó la influencia de la humedad y la compactación en estos parámetros. Por otra parte se ha analizado el sistema de convección de tres caloportadores: agua caliente, vapor de agua y aire caliente. De cada uno de ellos se determinó el coeficiente de transmisión de calor del sistema en función de la humedad y velocidad de circulación del sustrato. Se ha construido un dispositivo para la validación de los cálculos. Los coeficientes de película de los sustratos probados, con aplicación de aire caliente, son: 0,73 J m-2 s-1 y 0,65 J m-2 s-1 para telzone rojo y peat moss respectivamente Los ensayos de desinfección sobre ambos sustratos infectados con hongo Fusarium oxysporum lycopersici, eliminaron prácticamente el 100% de las colonias. Tras la desinfección, plantas de jimote rojo (Solanum lycopersicon, L.) fueron cultivadas sobre los sustratos tratados y no desarrollaron afecciones. / [CA] RESUM En aquest treball s'ha desenvolupat un model de càlcul per al disseny d'intercanviadors de calor de cilindres concèntrics per a desinfecció de sòls i substrats agrícoles en continu. Per fer això, es considera el sòl com un fluid que circula per un cilindre central accionat per un cargol sense fi; per la corona exterior circula un caloportador que cedeix la calor al sòl a desinfectar, per la qual cosa el sistema de transmissió és convectiu. Per al dimensionament del dispositiu s'han analitzat les propietats termodinàmiques de dos tipus de substrats: telzone roig i substrat peat moss. De cada un d'ells es va calcular la densitat amb mitjanes de 1169,603 kg m-3 y 300,23 kg m-3; calor específic (3,4-4,2 MJ m-3ºC-1); conductivitat tèrmica (9.97 J m-1s-1 i 8.6 J m-1s-1) i difusivitat tèrmica (2.73 10-6 m-2s-1 i 2,45 10-6 m-2s-1) respectivament. Es va analitzar la influència de la humitat i la compactació en aquests paràmetres. D'altra banda s'ha analitzat el sistema de convecció de tres termòfors: aigua calenta, vapor d'aigua i aire calent. De cada un d'ells es va determinar el coeficient de transmissió de calor del sistema en funció de la humitat i velocitat de circulació del substrat. S'ha construït un dispositiu per a la validació dels càlculs. Els coeficient de pel.lícula en els substrats probats amb aire calent són: 0,73 Jm-2s-1 i 0.65 Jm-2s-1 per a telzone roig i substrat peat moss respectivament. Els assajos de desinfecció sobre un substrat telzone roig i substrat peat moss infectats amb fong Fusarium oxysporum lycopersici L. van eliminar pràcticament el 100% de les colònies. Després de la desinfecció plantes de jimote vermell (Solanum lycopersicon, L.) van ser cultivades sobre els substrats tractats i no van desenvolupar afeccions. / Chávez Aguilera, N. (2016). ANÁLISIS DE SISTEMAS DE CONVECCIÓN EN EL TRATAMIENTO TÉRMICO DE SUELOS O SUSTRATOS AGRÍCOLAS PARA SU DESINFECCIÓN EN CONTINUO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61472

Tesis por compendio / [ES] Uno de los mayores retos en los que incurre la producción agrícola hoy en día reside en alimentar de forma sostenible a una población creciente a la vez que concentra sus esfuerzos en hacerlo con el menor impacto ecológico posible. El actual sistema agroalimentario no solo impacta negativamente desde la perspectiva de la emisión de gases invernadero, sino que también favorece otros ámbitos como la degradación de los productos naturales, la pérdida de la biodiversidad o los cambios en el uso del suelo. La evidencia de este proceso de deterioro a escala mundial requiere de la puesta en marcha de planes de acción basados tanto en la mitigación del cambio climático (mediante la reducción de los gases de efecto invernadero) como en la adaptación al mismo mediante buenas prácticas agrícolas que consigan reducir la vulnerabilidad de los cultivos. Los objetivos de esta tesis se enmarcan en las vías de actuación definidas como prioritarias por la Asamblea General de las Naciones Unidas "Transformar nuestro mundo: la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible". Más concretamente, en la mejora de la sostenibilidad del cultivo del almendro (Prunus dulcis Miller) prestando especial atención a la respuesta del sistema radical y su capacidad para mejorar la adaptación del cultivo a los nuevos escenarios derivados del proceso de cambio climático. En esta tesis se caracterizaron química y morfométricamente tres patrones de almendro. Se observaron diferencias significativas tanto en los sistemas radiculares como vegetativos de los mismos siendo el patrón GN el más vigoroso, el GF 677 el que presentó mayor número de raíces principales y el RP-R secundarias. Además, GN destacó por presentar mayor poder antioxidante y mayor contenido en fenoles, pudiendo estas propiedades influir en los mecanismos de defensa de la planta al inducir resistencia frente a determinados estreses. Los patrones se sometieron a diferentes medios de cultivo mediante el uso de dos sustratos. Las plantas cultivadas bajo fibra de coco presentaron un aumento masivo de raíces absorbentes y un engrosamiento del tronco mientras que las plantas cultivadas en la mezcla de turba y arena presentaron mayor longitud del sistema radical. Se estudió la respuesta de los patrones frente al aporte de bioestimulantes de raíz en vistas a contribuir a un manejo más racional y sostenible del cultivo. La fertilización mediante bioestimulantes tuvo un impacto significativo en el desarrollo de las plantas tanto a nivel aéreo como radicular y consiguió acortar los plazos de vivero, logrando plantas con mejor o más rápida capacidad de adaptación al campo. A grandes rasgos los mejores resultados se obtuvieron con el bioestimulante compuesto por materia orgánica, aminoácidos y extractos de algas. Adicionalmente y en respuesta a los retos medioambientales actuales se analizaron las propiedades energéticas del almendro y el posible uso de sus residuos como fuente de energía renovable atendiendo a diferentes factores que podrían influir sus propiedades energéticas como son la variedad, el patrón o el tipo de fertilización. Observamos que las variables que más influyeron en el poder calorífico del material fueron la variedad, el patrón y la interacción entre ambos. Siendo el cultivar Marcona y el patrón GF 305 los que presentaron mejores propiedades energéticas. / [CA] Un dels majors reptes en els quals incorre la producció agrícola hui dia resideix a alimentar de manera sostenible a una població creixent alhora que concentra els seus esforços a fer-ho amb el menor impacte ecològic possible. L'actual sistema agroalimentari no sols impacta negativament des de la perspectiva de l'emissió de gasos amb efecte d'hivernacle, sinó que també afavoreix altres àmbits com la degradació dels productes naturals, la pèrdua de la biodiversitat o els canvis en l'ús del sòl. L'evidència d'aquest procés de deterioració a escala mundial requereix de la posada en marxa de plans d'acció basats tant en la mitigació del canvi climàtic (mitjançant la reducció dels gasos d'efecte d'hivernacle) com en l'adaptació al mateix mitjançant bones pràctiques agrícoles que aconseguisquen reduir la vulnerabilitat dels cultius. Els objectius d'aquesta tesi s'emmarquen en les vies d'actuació definides com a prioritàries per l'Assemblea General de les Nacions Unides "Transformar el nostre món: l'Agenda 2030 per al Desenvolupament Sostenible". Més concretament, en la millora de la sostenibilitat del cultiu de l'ametler (Prunus dulcis Miller) prestant especial atenció a la resposta del sistema radical i la seua capacitat per a millorar l'adaptació del cultiu als nous escenaris derivats del procés de canvi climàtic. En aquesta tesi es van caracteritzar química i morfométricament tres patrons d'ametler. Es van observar diferències significatives tant en els sistemes radiculars com vegetatius dels mateixos sent el patró GN el més vigorós, el GF 677 el que va presentar major nombre d'arrels principals i el RP-R secundàries. A més, GN va destacar per presentar major poder antioxidant i major contingut en fenols, podent aquestes propietats influir en els mecanismes de defensa de la planta en induir resistència enfront de determinats estressos. Els patrons es van sotmetre a diferents mitjans de cultiu mitjançant l'ús de dos substrats. Les plantes cultivades sota fibra de coco van presentar un augment massiu d'arrels absorbents i un engruiximent del tronc mentre que les plantes cultivades en la mescla de torba i arena van presentar major longitud del sistema radical. Es va estudiar la resposta dels patrons enfront de l'aportació de bioestimulants d'arrel en vistes a contribuir a un maneig més racional i sostenible del cultiu. La fertilització mitjançant bioestimulants va tindre un impacte significatiu en el desenvolupament de les plantes tant a nivell aeri com radicular i va aconseguir acurtar els terminis de viver, aconseguint plantes amb millor o més ràpida capacitat d'adaptació al camp. A grans trets els millors resultats es van obtindre amb el bioestimulant compost per matèria orgànica, aminoàcids i extractes d'algues. Addicionalment i en resposta als reptes mediambientals actuals es van analitzar les propietats energètiques de l'ametler i el possible ús dels seus residus com a font d'energia renovable atenent a diferents factors que podrien influir en les seues propietats energètiques com són la varietat, el patró o el tipus de fertilització. Observem que les variables que més van influir en el poder calorífic del material van ser la varietat, el patró i la interacció entre tots dos. Sent el cultivar Marcona i el patró GF 305 els que van presentar millors propietats energètiques. / [EN] One of the greatest challenges that agricultural production is facing today lies in sustainably feeding a growing population while concentrating on doing so with the least possible ecological impact. The current agri-food system not only has a negative impact from the perspective of greenhouse gas emissions, but also favors other areas such as the degradation of natural products, the loss of biodiversity or the changes in land use. The evidence of this process of deterioration on a global scale requires the implementation of action plans based on both climate change mitigation (by reducing greenhouse gases) and climate adaptation through good agricultural practices that manage to reduce the vulnerability of crops. The objectives of this thesis are framed in the courses of action defined as priorities by the General Assembly of the United Nations "Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development". More specifically, in improving the sustainability of almond (Prunus dulcis Miller) cultivation, paying special attention to the response of the root system and its ability to improve the adaptation of the crop to the new scenarios derived from the process of climate change. In this thesis, three almond rootstocks were chemically and morphometrically characterized. Significant differences were observed both in their root and vegetative systems, with the GN rootstock being the most vigorous, the GF 677 the one with the highest number of main roots, and the RP-R the one showing more secondary roots. In addition, GN stood out for presenting greater antioxidant power and higher phenol content, these properties being able to influence the plant's defense mechanisms by inducing resistance to certain stresses. The rootstocks were subjected to different culture media by using two substrates. The plants grown under coconut fiber showed a massive increase in absorbent roots and a thickening of the trunk, while the plants grown in the mixture of peat and sand showed greater length of the root system. The response of rootstocks to the contribution of root biostimulants was studied to contribute to a more rational and sustainable management of the crop. Fertilization using biostimulants had a significant impact on the development of plants both at aerial and root levels and managed to shorten nursery periods, achieving plants with a better or faster capacity to adapt to the field. Broadly, the best results were obtained with the biostimulant composed of organic matter, amino acids and algae extracts. Additionally, and in response to current environmental challenges, the energy properties of the almond tree and the possible use of its residues as a source of renewable energy were analyzed considering different factors that could influence its energy properties, such as the variety, rootstock, or type of fertilization. We observed that the variables that most influenced the calorific power of the material were the variety, the rootstock and the interaction between both. The Marcona variety and the GF 305 rootstock were the ones that presented the best energy properties. / This work was funded by Project 20170734. Development of methods of quantification of riparian vegetation biomass for the management of channels of the Comunitat Valencianaect . Dirección General de Universidades. Generalitat Valenciana (Spain). / Mondragón Valero, A. (2022). Caracterización de materiales de almendro y mejora del desarrollo de planta joven [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/184486 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Actualmente las lesiones del sistema nervioso periférico que conllevan una pérdida de continuidad de los haces axonales suelen implicar secuelas de tipo permanente. Es cierto que en el sistema nervioso periférico existe una cierta regeneración natural de los tractos axonales dañados, pero solamente cuando el espacio entre ambos extremos de la lesión es pequeño, como máximo de 5 mm. Si el espacio es mayor que esta distancia la regeneración no sucede de forma natural y se crea un neuroma traumático. Por tanto, estas lesiones largas requieren de una intervención quirúrgica para puentear la lesión, normalmente con un nervio autógrafo del propio paciente o un nervio alógrafo de un cadáver. No obstante, su uso presenta diversos inconvenientes, como la morbilidad del sitio donante donde puede ocurrir un neuroma, la necesidad de realizar una segunda cirugía, la diferencia de tamaño entre nervio receptor y donante o la necesidad de inmunosupresión en el caso de los nervios alógrafos. Por ello, la ingeniería de tejidos trabaja en el desarrollo de los conductos de guiado nervioso que incorporan estrategias para guiar topográficamente la regeneración, así como células y moléculas bioactivas. La presente tesis doctoral presenta un nuevo conducto de guiado nervioso con una aproximación multimodular para su aplicación en la regeneración de lesiones nerviosas largas (a partir de 15 mm) que hace uso de conductos tubulares huecos modulares de ácido hialurónico (HA) que contienen en su interior una estructura tubular de microfibras de ácido poliláctico (PLA). La estructura fibrilar aporta un guiado topográfico necesario para guiar el crecimiento axonal durante la regeneración a la vez que mantiene unidos los diferentes módulos de HA. Por su parte, los conductos de HA son un hidrogel que evita adherencias con el tejido circundante. A su vez, proporcionan un soporte sobre el que pueden crecer células presembradas. En concreto se ha optado por presembrar células de Schwann, las cuales son unas células gliales de soporte críticas para la regeneración del sistema nervioso periférico. Se ha observado que dichas células son capaces recubrir por completo las paredes internas de los conductos de HA formando una estructura tipo vaina, así como de recubrir las microfibras de PLA creciendo en dirección longitudinal. Los experimentos in vivo en modelo de nervio ciático de conejo han mostrado que la aproximación multimodular mejora significativamente la regeneración nerviosa gracias a proporcionar una mejor neovascularización. A su vez, gracias a las células de Schwann presembradas se ha logrado una mejora adicional de la regeneración nerviosa gracias a su efecto favorecedor del crecimiento axonal. Además, se han estudiado diferentes mejoras aplicables al conducto de guiado nervioso con el objetivo de mejorar los resultados obtenidos in vivo. Gracias a la incorporación de fibroína de seda a los conductos de HA se ha logrado mejorar sus propiedades mecánicas y biológicas. Asimismo, también se ha desarrollado un sustrato electroconductor de microfibras de PLA recubiertas con el polímero electroconductor Polipirrol gracias al cual se ha observado in vitro que es capaz de mejorar el crecimiento axonal al aplicar una estimulación eléctrica. Además, mediante un sistema de modificación génica de las células de Schwann por electrotransfección se ha logrado aumentar su secreción del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), gracias a lo cual se ha observado que se incrementa la velocidad de crecimiento axonal in vitro. / [CA] Actualment les lesions del sistema nerviós perifèric que comporten una pèrdua de continuïtat dels feixos axonals solen implicar seqüeles de tipus permanent. És cert que al sistema nerviós perifèric hi ha una certa regeneració natural dels tractes axonals danyats, però només quan l'espai entre ambdós extrems de la lesió és petit, com a màxim de 5 mm. Si l'espai és més gran que aquesta distància la regeneració no succeeix de manera natural i es crea un neuroma traumàtic. Per tant, aquestes lesions llargues requereixen una intervenció quirúrgica per pontejar la lesió, normalment amb un nervi autògraf del pacient o un nervi al·lògraf d'un cadàver. No obstant això, el seu ús presenta diversos inconvenients, com la morbilitat del lloc donant on pot ocórrer un neuroma, la necessitat de fer una segona cirurgia, la diferència de mida entre nervi receptor i donant o la necessitat d'immunosupressió en el cas dels nervis al·lògrafs . Per això, l'enginyeria de teixits treballa en el desenvolupament dels conductes de guiatge nerviós que incorporen estratègies per guiar topogràficament la regeneració, així com cèl·lules i molècules bioactives. Aquesta tesi doctoral presenta un nou conducte de guiatge nerviós amb una aproximació multimodular per a la seva aplicació en la regeneració de lesions nervioses llargues (a partir de 15 mm) que fa ús de conductes tubulars buits modulars d'àcid hialurònic (HA) que contenen al seu interior una estructura tubular de microfibres d'àcid polilàctic (PLA). L'estructura fibril·lar aporta un guiatge topogràfic necessari per guiar el creixement axonal durant la regeneració alhora que manté units els diferents mòduls d'HA. Per part seva, els conductes d'HA són un hidrogel que evita adherències amb el teixit circumdant. Alhora, proporcionen un suport sobre el qual poden créixer cèl·lules presembrades. En concret s'ha optat per presembrar cèl·lules de Schwann, les quals són unes cèl·lules glials de suport crítiques per a la regeneració del sistema nerviós perifèric. S'ha observat que aquestes cèl·lules són capaces de recobrir completament les parets internes dels conductes d'HA formant una estructura tipus beina, així com de recobrir les microfibres de PLA creixent en direcció longitudinal. Els experiments in vivo en model de nervi ciàtic de conill han mostrat que l'aproximació multimodular millora significativament la regeneració nerviosa gràcies a proporcionar una millor neovascularització. Alhora, gràcies a les cèl·lules de Schwann presembrades s'ha aconseguit una millora addicional de la regeneració nerviosa gràcies al seu efecte afavoridor del creixement axonal. A més, s'han estudiat diferents millores aplicables al conducte de guiatge nerviós per tal de millorar els resultats obtinguts in vivo. Gràcies a la incorporació de fibroïna de seda als conductes d'HA s'ha aconseguit millorar les seues propietats mecàniques i biològiques. També s'ha desenvolupat un substrat electroconductor de microfibres de PLA recobertes amb el polímer electroconductor Polipirrol gràcies al qual s'ha observat in vitro que és capaç de millorar el creixement axonal quan s'aplica una estimulació elèctrica. A més, mitjançant un sistema de modificació gènica de les cèl·lules de Schwann per electrotransfecció s'ha aconseguit augmentar la secreció del factor neurotròfic derivat del cervell (BDNF), gràcies a la qual cosa s'ha observat que s'incrementa la velocitat de creixement axonal in vitro. / [EN] Currently, lesions of the peripheral nervous system that lead to a loss of continuity of the axonal bundles usually involve permanent sequelae. It is true that in the peripheral nervous system there is some natural regeneration of damaged axonal tracts, but only when the space between the two ends of the lesion is small, at most 5 mm. If the gap is greater than this distance, regeneration does not occur naturally, and a traumatic neuroma is created. Therefore, these long injuries require surgical intervention to bridge the injury, usually with an autograph nerve from the patient or an allograph nerve from a cadaver. However, its use has various drawbacks, such as the morbidity of the donor site where a neuroma can occur, the need to perform a second surgery, the difference in size between the recipient and donor nerves, or the need for immunosuppression in the case of allograft nerves. For this reason, tissue engineering works on the development of nerve guidance conduits that incorporate strategies to topographically guide the regeneration, as well as cells and bioactive molecules. This doctoral thesis presents a new nerve guidance conduit with a multimodular approach for its application in the regeneration of long nerve lesions (from 15 mm) that makes use of modular hollow tubular conduits of hyaluronic acid (HA) that contain in their inside a tubular structure of microfibers of polylactic acid (PLA). The fibrillar structure provides the necessary topographic guidance to guide axonal growth during regeneration while keeping the different HA modules together. For their part, the HA conduits are a hydrogel that prevents adhesions with the surrounding tissue. In turn, they provide a support on which preseeded cells can grow. Specifically, it has been decided to pre-seed Schwann cells, which are glial support cells that are critical for the regeneration of the peripheral nervous system. It has been observed that these cells are capable of completely covering the inner walls of the HA conduits, forming a sheath-like structure, as well as covering the PLA microfibers by growing in a longitudinal direction. In vivo experiments in a rabbit sciatic nerve model have shown that the multimodular approach significantly improves nerve regeneration by providing better neovascularization. In turn, thanks to the pre-seeded Schwann cells, an additional improvement in nerve regeneration has been achieved thanks to its promoting effect on axonal growth. In addition, different improvements applicable to the nerve guidance conduit have been studied with the aim of improving the results obtained in vivo. Thanks to the incorporation of silk fibroin into HA conduits, their mechanical and biological properties have been improved. Likewise, an electroconductive substrate of PLA microfibers coated with the electroconductive polymer Polypyrrole has also been developed, thanks to which it has been observed in vitro that it is capable of improving axonal growth by applying electrical stimulation. In addition, by means of a gene modification system of Schwann cells by electrotransfection, it has been possible to increase their secretion of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), thanks to which it has been observed that the speed of axonal growth is increased in vitro. / Agradezco la ayuda de los diferentes proyectos del Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España que han hecho posible la financiación de esta tesis doctoral: MAT2015-66666-C3-1-R, DPI2015-72863-EXP, AEI RTI2018-095872-B-C21-C22/ERDF y FPU16/01833 del Ministerio de Universidades del Gobierno de España, sin la cual no hubiera podido realizar esta tesis doctoral. / Gisbert Roca, F. (2022). Strategies for Guidance and Electrical and Biological Stimulation in a Neural Regeneration Device [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/189937 / Compendio