El Valle Bonaerense del río Colorado (VBRC) está ubicado en el sur de la provincia de Buenos Aires. La actividad agropecuaria intensiva que prevalece es la siembra de cebolla (13.000 ha año-1), siendo la principal zona cebollera destinada a la exportación de Argentina. Se generan luego de la limpieza, clasificación y empaque de los bulbos, grandes volúmenes de residuos sólidos orgánicos (RSO) que quedan en el ambiente convirtiéndose en una fuente de contaminación. El tratamiento de los RSO para su utilización como combustible y fertilizante son prácticas de reciclaje comunes y constituyen una alternativa apropiada. El sistema de compostaje se utiliza con éxito en todo el mundo para tratar los residuos y está siendo adoptado ampliamente en nuestro país. Además, el aporte de MO proveniente de los RSO es fundamental en el manejo de la fertilidad de los suelos en sistemas agropecuarios bajo manejo agroecológico. Es necesario optimizar el reciclaje de los nutrientes de los compost considerando no solo criterios agronómicos sino también ambientales, por lo que es indispensable conocer la dinámica de su degradación post aplicación al suelo. Esta tesis tiene como objetivo acercar principios básicos para el manejo de los RSO en sistemas agropecuarios, en dónde la aplicación de las técnicas de compostaje son alternativas que los productores pueden adoptar y modificar de acuerdo a su escala productiva y a su ámbito territorial. Esta investigación comprende un desarrollo consecutivo de diferentes etapas que inicia desde la caracterización de los RSO, el desarrollo de herramientas tecnológicas para la elaboración de compost en sistema de pilas con volteo a campo, ensayos en condiciones controladas de mineralización post aplicación de enmiendas orgánicas al suelo y el análisis de algunas variables edáficas luego de la incorporación de compost de acuerdo a las necesidades de N de un cultivo de cebolla. En conclusión, a partir de los estudios realizados en esta tesis, fue posible determinar las condiciones para emplear el residuo de la producción de cebolla del VBRC como materia prima en co-compostaje con estiércol vacuno. Se logró establecer herramientas tecnologícas viables para el tratamiento de RSO y proveer de un bioinsumo de alta calidad para cubrir las necesidades nutricionales de un cultivo de cebolla bajo manejo agroecológico. / The Valle Bonaerense del Río Colorado (VBRC) is located in the south of Buenos Aires province. The prevailing intensive agricultural activity is the onion crop (13,000 ha year-1), being the most important onion-producing export-oriented region in Argentina. The production of onion in this region generates large volumes of organic solid waste (OSW) after the cleaning, classification and packing of the bulbs that remain in the environment, which become a source of contamination. The treatment of OSW for use as fuel and fertilizer are common recycling practices and constitute an appropriate alternative. The composting system is successfully used worldwide in order to treat the waste and it is being widely adopted in our country. In addition, the contribution of organic matter from the RSO is fundamental in the management of soil fertility in agricultural systems under agroecological management. It is fundamental to optimize the recycling of compost nutrients considering agronomic and environmental criteria, thus it is essential to know the dynamics of their degradation after applying them on the soil. The aim of this thesis is to approach basic principles for the management of OSW in agricultural systems, where the application of composting techniques are alternatives that farmers can adopt and modify according to their productive scale and territorial scope. This research includes a further development of different stages which start from the characterization of the OSW, the development of technological tools for the windrow composting system, laboratory tests of mineralization after organic amendment applications to the soil and the analysis of some edaphic variables after the incorporation of compost according to the fertilization requirements of N on an onion crop. In conclusion, from the studies carried out in this thesis, it was possible to determine the conditions to use the OSW of VBRC onion production as a raw material in co-composting with cattle manure. It was possible to establish viable technological tools for the treatment of OSW and to provide an organic fertilizer to supply the nutritional requirements of an onion crop under agroecological management.

Vicia villosa ssp. villosa Roth (VV), es una leguminosa forrajera nativa de Europa (EU) y Asia occidental, que cuenta con una alta adopción en la agricultura mundial. Se la cultiva como forraje en ambientes semiáridos, donde sobresale por su notoria tolerancia al frío, sequía y gran plasticidad productiva. En ambientes con alto potencial agrícola, se la emplea como cultivo de cobertura (CC) o cultivo de servicio, debido a que suprime la interferencia de las malezas y aporta nitrógeno (N) al suelo. Dado que su domesticación es incompleta, puede formar poblaciones espontáneas o sub-espontáneas, que se mantienen bajo resiembra natural. Se estudió la distribución geográfica de las poblaciones naturalizadas de VV en el centro de Argentina (AR), y se las caracterizó fenotípicamente, frente a accesiones introducidas de EU. Se desarrolló un modelo predictivo de emergencia y demografía poblacional, para orientar prácticas de manejo integrado. Los nichos ocupados por las poblaciones naturalizadas se hallaron en áreas perturbadas, con suelos neutros a alcalinos, textura gruesa, con buena capacidad de drenaje. Las condiciones cálidas y secas, que ocurren en el verano junto a la dispersión de las semillas, se asociaron a la entrada y salida de la dormición física (PY). Las condiciones frías y húmedas, tal como ocurren en el invierno, se asociaron al aumento del crecimiento vegetativo. Las poblaciones naturalizadas en AR no mostraron divergencias fenotípicas marcadas entre ellas, aunque si se diferenciaron de las provenientes de EU. La variabilidad observada permitió la selección de genotipos con elevada producción de biomasa de invierno-primavera y diversos niveles de PY. Empleando el modelo predictivo se validó la demografía de la VV en secuencias agrícolas cortas, de años consecutivos o intercalados con un cereal de invierno. La producción y dispersión de semillas son las variables que más influyeron en la resiembra de la VV. Si se impidiera la reposición del banco de semilla del suelo, durante tres o más años consecutivos, se minimizará la aparición de plantas voluntarias. En esta Tesis se caracterizaron 70 accesiones y 29 poblaciones de VV naturalizadas en la región central de AR, que se conservarán como germoplasma útil para futuros programas de mejoramiento. Dos accesiones preservadas desde 2008 fueron utilizadas para generar una variedad que fue inscripta en los registros oficiales del país (Ascasubi INTA) y del exterior (Patagonia INTA). / Vicia villosa ssp. villosa Roth (VV) a winter annual legume is native of Europe (EU) and Western Asia, adopted in several agricultural systems around the world. It is cultivated for pasture grazing in semiarid environments; it is winter hardiness, drought tolerance, and high biomass plasticity. Under environments with high agricultural potential, it is used as a cover crop (CC), with high weed suppression capacity and enhances soil nitrogen (N) content by biological fixation. Being an incompletely domesticated species, VV can form spontaneous or semi-spontaneous populations in a new environment, which high natural reseeding capacity. Niche occupancy based on geographic occurrence and environmental data of naturalized populations in central Argentina (AR) was studied, were phenotypically characterized, and compared to introduce accessions from the EU. A field emergence model considering different crop-legume scenarios was developed to guide integrated management practices. Niche occupancy of naturalized populations showed that these populations were distributed mainly on disturbed areas with coarse soil texture and alkaline-type soils. Low rainfall and warm temperatures during pre- and post-seed dispersal explained the potential distribution under sub-humid and semiarid conditions and were associated with the induction and release of physical dormancy (PY). Cold and wet winter conditions were associated with increased vegetative growth. Local adaptation along environmental gradients did not drive the phenotypic divergence among recently established AR populations, although naturalized AR populations showed strong differentiation with the EU accessions. Detected variation in the quantitative traits allowed the selection of genotypes with high winter-spring biomass production and several PY levels. A simulation model was validated to VV self-regeneration capacity considering different VV–winter cereal crop rotation (pasture-crop phase) scenarios. Seed yield and seed rain were the most important variables affecting seed bank replenishment and VV self-regeneration capacity. From a weed management perspective, VV control should not be a considerable problem as a “volunteer plants” if management practices avoid seed production and seed bank replenishment for at least three consecutive years. In this Thesis, 70 accessions and 29 populations of naturalized VV in the central region of AR were characterized, which will be conserved as useful germplasm for future breeding programs. Two landraces preserved since 2008 were used to generate a variety that was registered in the official records of AR (Ascasubi INTA) and EEUU (Patagonia INTA).

La intensificación de la agricultura, con una paulatina degradación de los suelos de la Argentina, ha aumentado los procesos erosivos y la pérdida de fertilidad. El objetivo de esta tesis fue analizar diferentes parámetros edáficos, solos o combinados, que sirvan como indicadores sensibles en la evaluación de distintas prácticas de manejo en sitios con diferencias edafoclimáticas. Los sitios de estudio se encuentran en Bengolea y Monte Buey (Córdoba), Pergamino (Buenos Aires) y Viale (Entre Ríos). En cada sitio se evaluaron tres sistemas: buenas prácticas agrícolas (BP), malas prácticas agrícolas (MP) y un ambiente natural (AN) como referencia. Durante el período de Septiembre 2009 a Septiembre 2012 se realizaron muestreos de suelos en los meses de Febrero y Septiembre, en las cuales se determinó: carbono orgánico total (COT), nitrógeno total, pH y fósforo extraíble. Se aplicó una serie de metodologías de fraccionamiento físico y químicos para la obtención de fracciones orgánicas con diferentes características y tiempo de ciclado. También se analizaron una serie de propiedades físicas de los suelos relacionadas con el tamaño y distribución de poros, disponibilidad de agua y su relación con las prácticas de manejo. Los niveles de COT en AN disminuyeron desde el Este (28 g kg-1 en Viale) al Oeste (14 g kg-1 en Bengolea), siguiendo el gradiente de precipitación y textura de los sitios. Las relaciones de las diferentes fracciones orgánicas lábiles con el COT en el AN mostraron diferencias entre los sitios, reflejando una dinámica diferente en función de las características del medio ambiente en las diferentes localidades. Los niveles de COT en 0-20 cm de los suelos agrícolas fueron 6-42% más bajos que en AN, donde la frecuencia soja fue uno de los principales factores causantes de dichas disminuciones. En general, las fracciones orgánicas lábiles mostraron sensibilidad diferencial. Aquellas de mayor labilidad [carbono orgánico particulado >105 m (COPg) y carbohidratos solubles (CHs)] mostraron diferencias relacionadas con el uso del suelo, mientras las de labilidad intermedia [carbono orgánico particulado 105-53 m (COPf) y carbohidratos totales (CHt)] fueron útiles en poner en evidencia los cambios debidos a las prácticas agrícolas. Entre manejos agrícolas, tanto la intensidad de cultivos como el tipo de cultivo dentro de la rotación modificaron el contenido y distribución del COT y sus fracciones. La sensibilidad a las variaciones temporales y de manejo fue mayor en las fracciones orgánicas lábiles que en el COT. A su vez la magnitud de la variabilidad fue diferente entre fracciones, donde las fluctuaciones temporales aumentaron en el siguiente orden COM < COT < COPf ≤ CHt < CHs ≤ COPg. La combinación de la información obtenida de los diferentes atributos del suelo a través de índices, como el COT/arcilla, índice de estratificación e índice de reserva de C permitió diferenciar mejor el efecto del uso y manejo. Las propiedades físicas fueron degradadas por los manejos agrícolas con mayores valores de densidad aparente, influenciados por la textura, menor macroporosidad y capacidad de aire, sin hallar un indicador físico que permita diferencias prácticas agrícolas en todos los sitios. / The intensification of agriculture, with a gradual degradation of Argentina’s soil, has increased erosion processes and loss of fertility. The aim of this dissertation was to analyze different soil parameters, either alone or combined, to serve as sensitive indicators in the assessment of different management practices on sites with different climate and soil conditions. The study sites are located in Bengolea and Monte Buey (Córdoba), Pergamino (Buenos Aires) and Viale (Entre Rios). Good agricultural practices, Poor agricultural practices and natural environment (reference) at each site were evaluated. During the period from September 2009 to September 2012 soil sampling was performed in the months of February and September, in which it was determined: total organic carbon (COT), total nitrogen, pH and available phosphorous. A series of physical and chemical methods of fractionation to obtain organic fractions with different characteristics and cycling time was applied. Also a number of physical properties related to the size and distribution of pores, water availability and their relationship to soil management practices were analyzed. COT levels in AN decreased from the East (28 g kg-1 in Viale) to West (14 g kg-1 in Bengolea) following the rainfall and texture gradient of sites. Relationships between different labile organic fractions with COT in AN showed differences among sites, reflecting different dynamics according to the characteristics of the environment in different localities. COT levels in 0-20 cm depths of agricultural soils were 6-42% lower than AN where soybean frequency was one of the main factors causing these declines. In general, the labile organic fractions showed differential sensitivity. Those with higher lability (COPg and CHs) showed differences related to land use, while intermediate lability (COPf and CHt) were useful to highlight the changes due to agricultural practices. Between agricultural managements, both cropping intensity and crop type in the rotation changed the content and distribution of COT and its fractions. The sensitivity to temporal variations and management was higher in the labile organic fractions that in the COT. In turn, the magnitude of variability was different between fractions, where temporal fluctuations increased in the following order COM < COT < COPf ≤ CHt < CHs ≤ COPg. The combination of information from different soil attributes through indices such as COT/clay, stratification index and C pool index allowed a better differentiate the effect of use and management. The physical properties were degraded by agricultural managements with higher values of bulk density, influenced by texture, lower macroporosity and air capacity, without finding a physical indicator to different agricultural practices on all sites.

El avance de la agricultura hacia zonas cada vez más marginales ha sido un fenómeno extendido en todo el mundo, atendiendo una demanda creciente de alimentos. Así, en las zonas históricamente productivas, se ha observado un aumento sostenido en la intensificación de las actividades agropecuarias, mientras que zonas de menor potencial productivo han sido incorporadas a la producción. Estos sucesos han impactado de manera generalmente negativa en la calidad de los suelos, aunque la magnitud del impacto y los indicadores adecuados para su detección, varían de acuerdo a características climáticas, edáficas y de manejo. Los objetivos del presente trabajo fueron: I) evaluar el impacto de las actividades agropecuarias tradicionales sobre la calidad de suelos característicos de la zona de influencia de la EEA Bordenave; II) relacionar los cambios observados en indicadores e índices seleccionados con factores de sitio, para establecer impactos diferenciales de las actividades productivas y III) investigar distintos indicadores de calidad de suelos, e índices derivados, para determinar aquellos más apropiados para este tipo de evaluaciones en la región. Se tomaron muestras de cuatro suelos representativos del área, bajo tres manejos agropecuarios de diferente intensidad: Inalterado (I), Moderado (M), Agresivo (A). El primero consistió en lotes con escaso disturbio antrópico, incluyéndose pasturas longevas, cascos, parques y esquineros. El manejo M incluyó lotes con cierto nivel de aplicación de buenas prácticas, como rotación de cultivos, inclusión de pasturas, reposición de nutrientes y/o labores conservacionistas. El manejo A, refirió a lotes con alta frecuencia de labores mecánicas, escaso control de malezas, alta frecuencia de cultivos y nula reposición de nutrientes. Sobre las muestras extraídas se determinó: Carbono Orgánico Total (COT), fraccionamiento físico de CO: Carbono orgánico particulado grueso (COPg 100-2000μm), Carbono orgánico particulado fino (COPf 50-100μm), Carbono orgánico asociado a la fracción mineral (COM <50μm), índice estructural (IE) para COT y sus fracciones, hidratos de carbono solubles (HCs) y totales (HCt), pH, fósforo extraíble, fósforo orgánico e inorgánico (Po y Pi), densidad aparente (Dap), densidad aparente máxima (Dap Máx.), compactación relativa (CR), estabilidad estructural (EE) a partir del cambio del diámetro medio ponderado (CDMP) y del diámetro medio ponderado (DMP), con tres pretratamientos según método de Le Bissonnais (DMPLB1, DMPLB2 y DMPLB3) índice de estabilidad estructural (IEE) y fracción erodable (FE). Los resultados indican que las actividades agropecuarias tradicionales impactaron en forma negativa sobre la calidad de suelos determinando pérdidas de: COT, COPg y COM, hidratos de carbono totales y solubles, disminuciones en el IE calculado para COT y COM, y en la EE. La magnitud del impacto se relacionó principalmente con las características de los suelos (composición granulométrica), y ambientales (clima y régimen de humedad del suelo). Suelos de baja capacidad de uso en ambientes marginales generalmente presentaron diferencias de menor magnitud entre los distintos manejos que aquellos ambientes de alto potencial productivo. Numerosos indicadores acusaron el efecto del manejo agropecuario en todos los suelos evaluados, mostrando diferencias en los valores correspondientes a los manejos M y A respecto de I, siendo los siguientes: COT (capas 0-10 y 10-20 cm), COPg (capa 10-20 cm), COM (capas 0-10 cm y 10-20 cm), IE COT (capas 0-10 y 10-20 cm), IE calculado para COM (capas 0-10 y 10-20 cm), HCt capa 0-10 cm y HCs estimado sobre masa de suelo equivalente, HCs capa 0-20 cm, Pi capa 0-10 cm, CDMP, DMPLB y DMP>. Algunos resultaron especialmente adecuados para los ambientes údicos pero no así en los ústicos, aunque las tendencias resultaran similares: COPf, HCt sin ajustar y ajustado por masa de suelo equivalente, P extraíble y Dap Máx. Finalmente, el DMP< resultó útil sólo en los suelos ústicos. Solo unos pocos indicadores permitieron evaluar el efecto del factor intensidad de uso: cantidad de COT perdida con respecto a I, IE calculado para COM (capa 10-20 cm) y DMPLB3 (sólo en los suelos con mayor contenido de arcilla+limo, SG y CS). De los indicadores evaluados, no registraron cambios debidos al manejo agropecuario: pH, CR (%), IEE (%) y FE (%). De acuerdo con los resultados obtenidos y en función de la correlación existente entre algunos de los indicadores estudiados, se postula que es posible definir un set mínimo con posibilidades de evaluar el impacto del uso de la tierra sobre la calidad de estos suelos. En este conjunto se incluyen tentativamente: contenido de COT, IE COT e IE COPg. Palabras clave: Calidad de suelos, Carbono Orgánico Total, propiedades químicas, propiedades físicas. / The advance of agriculture into increasingly marginal areas has been a widespread phenomenon worldwide, serving a growing demand for food. Thus, in the historically productive areas there has been a sustained intensification of agricultural activities, while less productive areas have been brought into production. These events usually have negative impact on soil quality, although the magnitude of the impact and the appropriate indicators used for its detection vary according to climatic, soil and management factors. The objectives of this study were: I) to assess the impact of traditional agricultural activities on the quality of soils characteristic of the area of influence of the EEA Bordenave; II) to relate the observed changes in indicators and selected indices to site factors, in order to establish differential impacts of productive activities and III) to investigate different indicators and indices of soil quality, to determine those most appropriate for this type of evaluation in the studied region. Samples from four representative soils of the area were taken, under three agricultural managements of different intensity: Unchanged (I), Moderate (M), Aggressive (A). Unchanged management represented fields with low anthropogenic disturbance including old pastures, parks and field corners. Moderate management included fields with implementation of good practices such as crop rotation, pasture, replenishment of nutrients and/or conservation tillage. Aggressive management referred to lots with high frequency of mechanical tillage, poor weed control, high cropping intensity and no nutrient replenishment. Determinations included: Total Organic Carbon (COT), physical fractionation of organic carbon: coarse particulate organic carbon (COPg 100-2000μm), fine particulate organic carbon (COPf 50-100μm), organic carbon associated with the mineral fraction (COM <50 μm), structural index (IE) for COT and its fractions, soluble (CHs) and total carbohydrates (HCt), pH, extractable phosphorus, organic and inorganic phosphorus (Po and Pi), bulk density (Dap ), maximum bulk density (Dap Max.), relative compaction (CR), structural stability (EE) assessed from the change of the weighted average diameter (CDMP) and mean weight diameter (DMP) with three pretreatment method according to Le Bissonnais (DMPLB1, DMPLB2 and DMPLB3) structural stability index (EEI), and erodible fraction (EF). The results indicate that traditional agricultural activities impacted negatively on the quality of soils determining losses of COT, COPg, COM, and total and soluble carbohydrates, decreases in IE calculated for COT and COM, and in the EE. The magnitude of impact was mainly related to soil and environmental characteristics (granulometric composition, climate and soil moisture regime). Soils of low capability in marginal environments generally had lower magnitude differences between managements than those in highly productive environments. Many indicators showed the effects of agricultural management in all soils tested, showing differences in magnitudes corresponding to M and A related to I. They were: COT (0-10 and 10-20 cm layers), COPg (10-20cm layer), COM (0-10 and 10-20 cm layers), IE calculated for COT (0-10 and 10-20 cm layers), IE calculated for COM (0-10 and 10-20 cm layers), HCt (0-10 cm layer), and HCs estimated on equivalent mass of soil (0-20 cm layer), Pi (0-10 cm layer), CDMP, DMPLB and DMP>. Some indicators were particularly suitable for udic but not for the ustic environments, although trends will result similar: COPf, HCs adjusted or not by equivalent soil mass, extractable phosphorus, and Dap Max. Finally, the DMP< proved useful only in ustic soils. Only a few indicators allowed assessing the impact of the intensity of use factor: the amount of COT lost related to I, IE calculated for COM (10-20 cm layer), and DMPLB3 (only in soils with high clay + silt content, GS and CS). Other evaluated indicators: pH, CR (%), IEE (%) and FE (%), did not register changes due to agricultural management. According to the results and based on correlation observed between some of the studied indicators, it is possible to define a tentative minimum set to assess the impact of land use on the quality of these soils. This set includes: content of COT, IE calculated for COT and IE calculated for COPg. Keywords: Soil quality, total organic carbon, chemical properties, physical properties.

La industria Argentina ha mostrado un creciente interés en descascarar los frutos de cártamo previo al proceso de extracción de aceite. El descascarado de los frutos permite reducir el volumen de material que circula por el sistema de extracción, el contenido de ceras y pigmentos en el aceite y el de fibra de la harina. La facilidad con que la cáscara se separa de la pepa es un parámetro que puede evaluarse determinando la aptitud al descascarado (AD) de los frutos durante su industrialización. Hasta el momento no se ha evaluado si existe variabilidad genética en este parámetro, ni tampoco cómo podrían afectarlo las modificaciones en el manejo del cultivo. Los objetivos de esta tesis fueron evaluar durante dos años consecutivos: 1) la AD de diferentes variedades de cártamo cultivadas en Argentina, 2) la calidad de la harina de cártamo obtenida de frutos descascarados y sin descascarar, 3) las características morfológicas de los frutos y anatómicas del pericarpio de estas variedades y 4) el efecto de distintas densidades de siembra y distancias entre surcos en el cultivo sobre la AD de los frutos. El ensayo de variedades se realizó en la Estación Experimental Agropecuaria del INTA Hilario Ascasubi (Lat. 39º 23’S; 62° 37’ O) e incluyó siete genotipos de cártamo: Agrosearch L7-3, AG Phoenix, CW 99 OL, Arizona L7-5, Knowles 93079, L-8, Seedtech S- 345. En el mismo sitio experimental, se evaluó el efecto de la densidad de siembra (baja B: 7,5 kg.ha-1 y alta A: 22,5 kg.ha-1) y la distancia entre surcos (35 cm; 52 cm y 70 cm) sobre la AD de los frutos de CW 99 OL. La AD de todas las variedades fue entre un 15 a 46% superior en el primer ciclo de crecimiento (CC) respecto al segundo (p<0,01). Dicho parámetro fue similar entre variedades (68 a 76% en el primer CC y entre 58 a 60% en el segundo), excepto en L-8 en el primer CC y L-8 y Agrosearch L7-3 en el segundo CC (p<0,01). En todas las variedades, el porcentaje de CEM fue de un 20 a 25% en el primer CC y de un 16 a 21% en el segundo CC. La humedad de los frutos al momento de realizarse el descascarado (5%) fue similar entre CC (p>0,05), pero la producción de material fino se redujo a la mitad en el segundo CC (7% y 10,6%) con respecto al primer CC (17% a 23%) en todas las variedades (p<0,01). El descascarado incrementó el contenido de proteína (PB) en la harina de todas las variedades, de 26% a 50% el primer CC y de un 28% a 40% en el segundo (p<0,01). A su vez, disminuyó el contenido de fibra (FDN) de 40,9% a 31,3% (p<0,01) y de dos de sus componentes (celulosa y hemicelulosa; p<0,05), permaneciendo invariable el contenido de lignina (LDA; p>0,05). Estos resultados indican que durante el descascarado de los frutos solo se separarían los estratos no esclerificados ubicados por debajo de la epidermis externa del pericarpio. Si bien se observaron algunas diferencias entre variedades o CC en los parámetros físicos del fruto (p<0,05), los mismos no se correlacionaron con la variabilidad observada en su AD. En todas las variedades, el contenido de materia grasa (MG) fue superior al 32% (p<0,01), excepto en L-8 (24,4%) y CW 99 OL (26,7%) en el primer CC, y al 41% en el segundo CC, excepto en L-8 (19,7%). La esclerificación total (ES) abarcó entre el 47 y 50% de los estratos del pericarpio en todas las variedades, excepto en Knowles 93079 (68,6%). El contenido FDN (85,7% vs 82,3%), de celulosa (C; 39,3% vs 37,3%) y LDA (22,5% vs 20,5%) del pericarpio fueron superiores en el segundo CC (p<0,01). La AD se correlacionó positivamente con el incremento en el contenido de PB (r = 0,75**) en la harina de frutos parcialmente descascarados con respecto a la harina de frutos enteros y negativamente con los porcentajes de ES (r= -0,48**), de FDN (r = -0,73**), C (r = -0,58**) y LDA (r = -0,82**) del pericarpio. La densidad de siembra fue la principal fuente de variación del rendimiento (A: 3841,1 kg ha-1; B: 3190,8 kg ha-1), del número de capítulos (A: 582,2; B: 386,9) y de frutos por unidad de superficie (A: 14832; B: 9777) en la variedad CW 99 OL (p<0,01). A su vez, el rendimiento fue menor (p<0,05) en el distanciamiento de 52 cm (3285,5 kg ha-1) que en el de 70 cm (3591,3 kg ha-1) y 35 cm (3671 kg ha-1). El peso de mil frutos (40,6 g en el primer CC y 41,7 g en el segundo CC) y su AD (70% en el primer CC y 60,3% en el segundo CC) no difirieron (p>0,05) entre ninguna de las distancias o densidades de siembra evaluadas. En esta tesis se analiza por primera vez la relación de la AD con parámetros estructurales del fruto y la calidad de la harina de frutos enteros y descascarados de distintas variedades de cártamo. Los resultados obtenidos indican que el descascarado mejoraría la calidad de la harina y que la reducción en el grosor y esclerificación del pericarpio observada en las variedades de cártamo de alto rendimiento de aceite incidiría positivamente en su AD, por lo que la selección a favor de ambos parámetros sería posible. / The Argentine oil seed industry has shown an increasing interest in hulling safflower fruit before the oil extraction process. Fruit dehulling would make it possible to decrease the volume of material circulating in the extraction system, the amount of waxes and pigments in the oil, and fiber content in the meal. The extent that hullability (H), the ease with which the pericarp separates from the seed relates to genetic variability and crop management has not been assessed. The objectives of this thesis were to assess during two consecutive growth cycles (GC): 1) the H of different safflower varieties grown in Argentina, 2) the quality of safflower meal obtained from dehulled and un-dehulled fruits, 3) the morphological characteristics of the fruits and the anatomic characteristics of the pericarp of different varieties and 4) how H is affected by different sowing rates and row spacing. The varietal trial was conducted at the Agricultural Experimental Station of INTA Hilario Ascasubi (Lat 39 ° 23'S, 62 ° 37 'W) and included seven safflower genotypes: Agrosearch L7-3, AG Phoenix, CW 99 OL, Arizona L7-5, 93079 Knowles, L-8, Seedtech S-345. The effect of two sowing rates (low (L): 7,5 kg ha-1 and high (H): 22,5 kg ha-1) and three row spacing (35 cm, 52 cm and 70 cm) on CW 99 OL fruit H was evaluated at the same experimental site. H of all varieties was between 15 and 46% higher in the first GC with respect to the second (p<0,01). H was similar among varieties (68 to 76% in the first GC and from 58 to 60% in the second one), except L-8 in the first GC and L-8 and Agrosearch L7-3 in the second GC (p<0,01). In all varieties, the percentage of mechanically extracted hull was 20-25% in the first GC and 16-21% in the second GC. Although fruit moisture at dehulling (5%) was similar between GC (p>0,05), fine production was reduced by half in the second GC (7% to 10,6%) with respect to the first GC (17% to 23%) in all varieties (p<0,01). Dehulling increased the content of proteins in the residual meal of all varieties, from 26% to 50% in the first GC and from 28% to 40% in the second (p<0,01). It also reduced the content of neutral detergent fiber (NDF) from 40,9% to 31,3% (p<0,01) and of two of its components (cellulose and hemicelluloses; p<0,05), as acid detergent lignin content (ADL) remained invariable (p>0,05). These results show that during fruit dehulling only the non-sclerified strata located below the pericarp outer epidermis would be separated. Although some differences were observed among varieties or GC in fruit physical parameters (p<0,05), they were not correlated with the variability observed in fruit H. Fruit fat content (FC) was higher than 32% (p<0,01), except in L-8 (24,4%) and CW 99 OL (26,7%) in the first GC, and 41% in the second GC, except in L-8 (19,7%). Total sclerification (S) comprised between 47 and 50% of the pericarp strata in all varieties, except in Knowles 93079 (68,6%). The content of NDF (85,7% vs 82,3%), cellulose (C; 39,3% vs 37,3%) and ADL (22,5% vs 20,5%) of the pericarp were higher in the second GC (p<0,01). H was correlated with the increase in protein content (r = 0,75 **) in the flour of partially dehulled fruit regarding whole fruit flour; and negatively with the percentage of S (r = -0,49 **), NDF (r = -0,73 **), C (r = -0,53 **) and ADL (r = -0,73 **) of the pericarp. Sowing rates was the main source of variation in crop yield (H: 3841,1 kg ha-1; L: 3190,8 kg ha-1) and capitulum (H: 582,2; L: 386,9) and fruit number per unit area (H: 14832; L: 9777; p<0,01). In turn, the yield was lower (p<0.05) in the 52 cm row spacing (3285,5 kg ha-1) than for the 70 cm (3591,3 kg ha-1) and 35 cm (3671 kg ha-1) row spacing. Thousand fruit weight (40,6 g in the first GC; 41,7 g in the second GC) and H (70% in the first GC; 60,3% in the second) did not differ (p>0,05) between any of the distances between rows or sowing rates assessed. This is the first analysis of the relationship of H with fruit structural parameters and meal quality of whole and dehulled fruits of different safflower varieties. The results obtained indicated that dehulling would improve residual meal quality and that pericarp thickness and sclerification reduction of the oil high yield safflower varieties would positively affect their H, so that selection in favor of both parameters would be beneficial.

Los pastizales naturales, constituyen un recurso natural renovable importante para la producción ganadera. El pastoreo tiene efectos no solo en las especies consumidas, sino también en todas aquellas que forman parte de la comunidad vegetal. La descomposición de la broza es fundamental para mantener la productividad de los ecosistemas terrestres. La misma regula la disponibilidad de nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas. El proceso de descomposición, es producido por una combinación de factores bióticos y abióticos como la actividad de los microorganismos en el suelo, las características de la broza, la temperatura, la precipitación y la radiación ultravioleta. El impacto de un cambio florístico sobre el flujo de energía y el ciclo de nutrientes del ecosistema está relacionado con diferencias en rasgos funcionales importantes, como la calidad de los tejidos aéreos y de la broza, entre especies más competitivas que reemplazan a especies menos competitivas bajo condiciones apropiadas de manejo del pastoreo. Poa ligularis, Nassella tenuis y Amelichloa ambigua son gramíneas perennes otoño-invierno-primaverales de distintas etapas sucesionales, abundantes en los pastizales del sudoeste bonaerense. Las dos primeras especies son preferidas por el ganado doméstico y de etapas sucesionales tardías e intermedias, respectivamente; por su parte, A. ambigua es una especie indeseable y perteneciente a etapas sucesionales más tempranas. Las especies serales tardías, producen broza de buena calidad con altos contenidos de N, baja relación C:N y lignina, dando lugar a una rápida descomposición y mineralización de nutrientes. En este estudio se determinaron los efectos de (1) especies de gramíneas perennes nativas de distintas etapas sucesionales (P. ligularis, N. tenuis y A. ambigua) y (2) la defoliación de las mismas en: (1) la demografía y el crecimiento de macollas, (2) la producción y dinámica de descomposición de la broza, (3) las comunidades microbianas, (4) la mineralización de N, (5) la diversidad morfológica de los hongos formadores de micorrizas arbusculares (HFMA), (6) el porcentaje de colonización total y de estructuras (vesículas y arbúsculas) de micorrizas arbusculares, y (7) la producción de forraje anual. Los estudios se efectuaron en una clausura de 16 años al acceso de herbívoros domésticos en la Chacra Experimental de Patagones (Bs. As.). Diferentes plantas marcadas de las tres especies en cada uno de tres años consecutivos (2012-2014) fueron o no (control) defoliadas dos veces durante la estación de crecimiento, en los estadios morfológicos de desarrollo vegetativo e inmediatamente luego de la diferenciación de los ápices vegetativos en reproductivos. Las especies palatables (es decir, P. ligularis y N. tenuis) lograron recuperar la pérdida de material fotosintético en las macollas marcadas debido a la defoliación, y tuvieron una producción similar o mayor de forraje que la especie no palatable. Las tasas relativas de crecimiento de las plantas defoliadas de las tres especies fueron similares, y en ciertos períodos mayores a aquellas en las plantas control. Esto contribuye a explicar la sobrecompensación de biomasa aérea de las tres especies en 2012, y la compensación y sobrecompensación de A. ambigua y P. ligularis en 2013, respectivamente, respecto de los controles sin defoliar por unidad de área basal. En general, las plantas de P. ligularis mostraron un mayor aporte de broza aérea respecto de las demás especies. La broza aérea de P. ligularis y N. tenuis se descompuso más fácilmente que la broza de A. ambigua; en el caso de las raíces ocurrió lo contrario, y los efectos microclimáticos de las especies, podrían influir en estadios más avanzados del proceso de descomposición. La identidad de las especies vegetales más que los tratamientos de defoliación, modularon la estructura de las comunidades bacterianas y la actividad microbiana. La mineralización neta potencial de N fue mayor bajo A. ambigua en 2013. Sin embargo, en las incubaciones aeróbicas no se registraron diferencias significativas entre especies. Poa ligularis presentó mayor densidad de hongos formadores de micorrizas arbusculares, y junto con A. ambigua presentaron mayor riqueza de los mismos que los sitios sin vegetación. En general, los tratamientos de defoliación afectaron la colonización total sólo en ciertos momentos de muestreo. Las plantas de Poa ligularis presentaron mayor porcentaje de vesículas durante 2012 y 2013, y A. ambigua de arbúsculas en el último muestreo. Esto último demuestra la mayor dependencia de esta especie a la asociación micorrízica. Este estudio determinó (1) un mayor aporte de broza aérea, que se descompone más fácilmente, (2) comunidades de micoorganismos más heterogéneas (es decir, más diversas), y (3) una mayor actividad microbiana, densidad total de esporas y presencia de vesículas en P. ligularis que en A. ambigua. Estos resultados sugieren un mejor funcionamiento en el ecosistema estudiado (vía un mayor ciclo de nutrientes) en pastizales naturales dominados por P. ligularis que en aquellos dominados por A. ambigua. / Rangelands are an important renewable natural resource for livestock production. Grazing has effects not only on the grazed plants but also on all those which are part of the plant community. Litter decomposition is critical to maintain the productivity of terrestrial ecosystems. It regulates the availability of nutrients which are necessary for plant growth. The process of decomposition is produced by a combination of biotic and abiotic factors such as the activity of the microorganisms in the soil, litter characteristics, temperature, precipitation and ultraviolet radiation. The impact of a change in the plant species composition on the energy flow and nutrient cycling in the ecosystem is related with differences in important functional traits. These include, for example, the quality of the shoot tissues and litter between more competitive species which replace less competitive ones under appropriate livestock grazing. Poa ligularis, Nassella tenuis and Amelichloa ambigua are cool season perennial grasses of different successional stages, which are abundant on rangelands of southwestern Buenos Aires. Poa ligularis and N. tenuis are preferred by domestic livestock, and of late and intermediate successional stages, respectively. Amelichloa ambigua is a not preferred plant species, and of earlier successional stages than P. ligularis and N. tenuis. Late-seral perennial grasses produce good quality litter with high N content and low C/N and lignin ratios, which leads to a fast decomposition and nutrient mineralization. In this study, the effects of (1) native perennial grasses of different successional stages (i.e., P. ligularis, N. tenuis and A. ambigua), and (2) defoliation of these grasses were determined on (1) tiller demography and growth, (2) litter production and decomposition dynamics, (3) microbial communities, (4) N mineralization, (5) morphological diversity of fungi forming mycorrhizal associations (FFMA), (6) the total percentage of mycorrhiza colonization and of those of mycorrhiza structures (vesicles and arbuscules), and (7) annual forage production. Studies were conducted within a 16-year-old exclosure to domestic livestock in the Chacra Experimental de Patagones, Provincia de Buenos Aires. Different marked plants of the three species on each of three consecutive years were either defoliated or not (i.e., control plants) twice in the growing season in the vegetative and immediately after the differentiation of the shoot apex from vegetative to reproductive developmental morphology stages. Preferred species (i.e., P. ligularis and N. tenuis) achieved to recover photosynthetic material lost to defoliation in the marked tillers, and showed an either similar or greater forage production than undefoliated plants. Relative growth rates of the three species were either similar or greater than those on control plants. This contributes to explain the overcompensation of aboveground biomass in the three species in 2012, and the either exact or overcompensation of that biomass on A. ambigua and P. ligularis in 2013, respectively, on a per unit basal area scale. In general, plants of P. ligularis showed a greater aboveground litter production in comparison to the other species. Aboveground litter of P. ligularis and N. tenuis decomposed easier than that of A. ambigua. The reverse was true for belowground litter, and the microclimatic effects of the plant species could influence on more advanced stages of the decomposition process. Species identity more than the defoliation treatments modulated the structure of the bacterial communities and the microbial activity. Potential N mineralization was greater underneath A. ambigua in 2013. However, there were not significant differences among species in the aerobic incubations. Poa ligularis showed a greater density of FFMA, and together with A. ambigua showed greater FFMA richness than uncovered, nude sites. In general, defoliation treatments affect total colonization by mycorrhizal fungi only at certain times of sampling. Plants of P. ligularis had a greater percentage of vesicles during two consecutive years, and those of A. ambigua of arbuscules at the last sampling date. This demonstrates the greater dependency of A. ambigua of the symbiosis with fungi in comparison to the other two plant species. This study determined (1) a greater contribution of aboveground litter, which decomposes easily, (2) more heterogeneous microorganism communities (i.e., more diverse), and (3) a greater microbial activity, total spore density and presence of vesicles, in P. ligularis than in A. ambigua. These results suggest a better functioning in the study ecosystem (via a greater nutrient cycling) if rangelands are dominated by P. ligularis than by A. ambigua.

En el mercado actual resultan de interés los polímeros de estructura controlada, conocidos como especialidades. El método tradicional para obtenerlos, la polimerización iónica, requiere condiciones de alta pureza que dificultan en gran medida su implementación industrial. Una alternativa reciente está dada por los procesos de polimerización radicalaria controlada (CRP), que permiten obtener polímeros con características bien definidas bajo condiciones operativas y de pureza compatibles con la práctica industrial. Las características finales de los polímeros obtenidos por CRP dependen de un número importante de variables por lo que es deseable contar con una herramienta de cálculo que posibilite profundizar la comprensión de estos procesos de modo de facilitar su implementación práctica. En esta tesis se desarrollan modelos para procesos de CRP, en sus variantes polimerización mediada por nitróxidos (NMP) y polimerización por transferencia de cadena por adición-fragmentación reversible (RAFT). Se consideraron tanto homopolimerizaciones como copolimerizaciones. Los modelos emplean el método de los momentos y la técnica de las funciones generadoras de probabilidad (pgf), tanto univariables como multivariables. Los modelos desarrollados permiten predecir tanto las propiedades medias (tales como nM, wM y composición, entre otras) como calcular la MWD completa y la distribución de composición y de longitudes de secuencia en los copolímeros. Estos modelos fueron utilizados para simular polimerizaciones bajo diferentes condiciones operativas y en distintos tipos de reactor (batch, semibatch y tubular con alimentaciones laterales). Los resultados obtenidos permitieron establecer relaciones entre las condiciones de operación y la estructura molecular del material producido. Además se realizaron optimizaciones tendientes a la determinación de políticas operativas que condujeran a la producción de materiales con propiedades pre-determinadas. Los resultados muestran que las herramientas de cálculo desarrolladas tienen gran potencial para asistir en el desarrollo de materiales con propiedades pre-especificadas y en el estudio cinético de los procesos considerados. / Polymers with controlled structure, or specialty polymers, are of great interest in today’s market. The traditional method for obtaining them, ionic polymerization, requires such high standards of purity that it becomes almost impracticable in industrial settings. A recent alternative is provided by controlled radical polymerization processes (CRP), which allow obtaining polymers with well-defined characteristics under operating and purity conditions compatible with industrial practice. The final characteristics of polymers obtained by CRP depend on a large number of variables. Because of this it is desirable to have a modeling tool that allows increasing the comprehension of these processes and facilitates their practical implementation. In this thesis models for CRP processes are developed. Two variations of CRP are considered: nitroxide mediated polymerization (NMP) and reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization (RAFT). Both homopolymerizations and copolymerizations were considered. The models use the method of moments and the probability generating function (pgf) technique, both univariable and multivariable. The models are able to predict not only average properties (such as nM, wM, and composition, among others) but they can also calculate the complete MWD, the composition distribution and the sequence length distribution. These models were used to simulate polymerizations under different operating conditions in different types of reactor (batch, semibatch and tubular with side feeds). The results allowed establishing relationships between the operating conditions and the molecular structure of the produced material. The models were also used in optimizations aiming at the determination of operating policies leading to the production of materials with pre-specified properties. The results show that the modeling tools developed in this thesis have great potential for assisting in the development of materials with pre-specified properties, and in the study of the kinetics of the processes under consideration.

Las brasicáceas son una importante familia vegetal distribuida en todo el mundo. Brassica rapa L. (nabo), B. napus L. (colza, canola) y Raphanus sativus L. (rábano, nabón) son especies anuales de esta familia, cultivadas desde hace siglos. B. napus se destaca por su elevada participación en la producción mundial de aceites comestibles. Las poblaciones ferales de estas especies son malezas en diversos ambientes agrícolas de clima templado, incluyendo Argentina. Actualmente no se dispone de datos de estudios sistemáticos sobre flujo génico entre colza y especies silvestres emparentadas en Argentina, y la dispersión de biotipos de brasicáceas resistentes a herbicidas. Los objetivos de la presente tesis fueron actualizar la información sobre la naturalización y distribución de brasicáceas emparentadas con el cultivo de colza en la región pampeana argentina, y caracterizarlas morfológicamente. Asimismo, se propuso evaluar el flujo génico entre el cultivo de colza y la maleza emparentada B. rapa, y comprobar la transferencia de la resistencia a herbicidas desde cultivares con esa característica. Además, caracterizar poblaciones de Raphanus sp. resistentes a herbicidas AHAS y poblaciones ferales de Brassica sp. resistentes a glifosato. Evaluar en cada caso las condiciones agroecológicas de su emergencia, el origen de la resistencia y, en última instancia, diseñar medidas de control alternativo. Los resultados de las exploraciones demostraron que Argentina mantiene su vigencia como centro de biodiversidad secundario de especies emparentadas con el cultivo de colza, con la presencia de poblaciones brasicáceas ampliamente distribuídas en la región pampeana. La caracterización de las diferentes especies puso de manifiesto las diferencias entre ellas y se observaron rasgos en algunas poblaciones de B. rapa y R. sativus que podrían inferir el origen feral de estas. La presencia de plantas híbridas en cuatro poblaciones de B. rapa colectadas en cercanías de cultivos de colza fue confirmada mediante distintos métodos (morfología, fertilidad masculina, contenido de ADN, resistencia a herbicidas). El riesgo de impacto ambiental inherente al empleo de variedades de colza con resistencia a herbicidas fue real, aunque la baja fertilidad de los híbridos podría atenuar el efecto y reducir la dispersión de estos biotipos. Se confirmó la presencia de poblaciones de R. sativus con resistencia a todas las familias químicas de inhibidores de la AHAS. La secuenciación de las accesiones resistentes confirmaron un cambio puntual de aminoácido en el gen de la enzima AHAS, de triptofano a leucina. La experimentación mostró que existen otras alternativas para el control de los nabones resistentes a IMI en varias situaciones y cultivos. Se detectaron poblaciones naturales de B. napus y B. rapa con resistencia transgénica a glifosato. Este descubrimiento podría sugerir que el caracter provino de cultivos de colza transgénica realizados de manera informal en el país o de individuos ingresados como contaminante de semilla, e involucraría procesos de endo y exoferalidad. Dos de las accesiones de B. rapa presentaron además resistencia a herbicidas inhibidores de la AHAS. La presencia de estas poblaciones presenta un panorama complejo que involucra aspectos de impacto ambiental por la liberación en ambientes naturales del transgen. / The Brassicaceae is an important plant family distributed worldwide. Brassica rapa L. (turnip, bird's rape), B. napus L. (oilseed rape, canola) and Raphanus sativus L. (radish) are annual Brassicaceae species cultivated for centuries. B. napus is one of the most important sources of vegetable oil. Feral populations of these species are weeds in many agricultural environments, including Argentina. At present, there are no systematic studies on gene flow between oilseed rape and wild relatives and the spread of herbicide resistant Brassicaceae biotypes in Argentina. The objectives of this thesis were to update the information on naturalization and distribution of oilseed rape wild relatives in Argentina, and to characterize some of these populations. Also, to assess the gene flow between oilseed rape and B. rapa. In addition, to characterize Raphanus sp. AHAS-inhibiting resistant populations and Brassica sp. glyphosate resistant biotypes. To assess in each case the ecological conditions of its emergence, the origin of the resistance and, finally, to design alternative control strategies. The exploration showed that Argentina remains as a secondary center of biodiversity of oilseed rape wild relatives. Brassicaceae populations are widely distributed in the Pampas. The characterization of the different species revealed differences between them and traits were observed in some populations of B. rapa and R. sativus that could infer a feral origin. The presence of hybrid plants in four populations of B. rapa collected in the proximity of oilseed rape was confirmed by different methods (morphology, male fertility, DNA content and herbicide resistance). The environmental impact inherent of the use of herbicide resistant oilseed rape cultivars was real, but the low fertility of hybrids could mitigate the effect and reduce the spread of these biotypes. The presence of AHAS-inhibiting R. sativus biotypes in Argentina was confirmed. The sequencing of the AHAS-resistant accessions confirmed a single amino acid change from tryptophan to leucine at position 574 in the AHAS gene. The assays showed that there are alternatives to control of AHAS-inhibiting resistant biotypes. Brassica napus and B. rapa populations with transgenic glyphosate resistance were detected. Two of the B. rapa accessions also showed AHAS-inhibiting resistance. These findings suggested that glyphosate resistance might come from GM oilseed rape crops cultivated illegally in the country or as a contaminant of seed, and implies gene flow between feral populations of GM B. napus and wild B. rapa. The presence of these biotypes presents a complex situation that involves environmental impact of the dispersion of a transgene in natural habitats.

En los sistemas de siembra directa, la ubicación de los residuos sobre la superficie del suelo y su baja calidad, surgen como limitantes para el secuestro de carbono (C). La inclusión de leguminosas como cultivo de cobertura (CC) sería una estrategia posible para favorecer la captura de C en estos sistemas. Sin embargo, resulta necesario profundizar acerca de las relaciones entre los procesos de mineralización e inmovilización de manera tal de poder reconocer la conexión entre el metabolismo del C y nitrógeno (N) del suelo y sus cambios a través de la descomposición del pool de biomasa microbiana del suelo. Los objetivos planteados fueron: cuantificar el C y N orgánico en diferentes compartimientos de sus ciclos, obtener información acerca de condiciones ambientales y calidad de residuos que determinan la mineralización neta de N, evaluar el efecto de la rizósfera y disponibilidad de N sobre la composición de la población microbiana, evaluar la respuesta de las poblaciones bacterianas y fúngicas a sustratos con diferente calidad y evaluar la disponibilidad de N fijado por la vicia sobre el cultivo sucesor. Los tratamientos testeados fueron: centeno, centeno + 40N; vicia; vicia-centeno y un testigo sin CC. Se cuantificó la productividad total de los cultivos de la rotación (aérea y raíces), residuos, fracciones de la MOS a 0-6 y 6-12 cm de profundidad (> y < 53 Nm, biomasa microbiana y MO soluble), temperatura (5 y 10 cm), humedad, nitratos y la composición de la comunidad microbiana del suelo. La biomasa de raíces fue el sustrato que mejor explicó las variaciones observadas en la biomasa microbiana del suelo. Mayor disponibilidad de agua (45-50% poros llenos de agua) y temperaturas por debajo de los 25oC durante el mes de diciembre tuvieron un efecto retroalimentador positivo sobre la biota del suelo. La biomasa microbiana alcanzó valores máximos de capacidad de carga evidenciando un estado aparente de equilibrio. Para un suelo Paleustol petrocálcico con un nivel de CO del 1,5%, se necesitan 102 g C-raíces m-2 y 3,7 g N-raíces m-2 para sostener y mantener estable la biomasa microbiana con un contenido de C y N de 20,1 y 1,9 g m-2. Cuando el sistema estuvo limitado por N (secuencia centeno-sorgo), sostener en el tiempo altos niveles de carga microbiana implicó la pérdida de N de la materia orgánica particulada y asociada a las partículas minerales del suelo que se correspondió con la pérdida de COS. La inclusión de la vicia, sola o consociada, mejoró la calidad de los residuos de la rotación e impactó positivamente sobre el cultivo sucesor. La leguminosa contribuyó con 31 y 112 kg N ha-1 por fijación biológica el primer y segundo año de la experiencia. Una mayor disponibilidad de N en el sistema se tradujo en un incremento de la tasa de ciclado de nutrientes y en consecuencia mayor secuestro de C total en ambas profundidades de suelo y más N en los primeros 6 cm del perfil. Además, la comunidad microbiana del suelo sufrió cambios en el muy corto plazo hacia una población dominada por bacterias. En cambio, secuencias con residuos de menor calidad evidenciaron una sucesión microbiana de una comunidad inicial dominada por hongos a una dominada por bacterias luego de tres años de efectos acumulados. Los resultados de esta experiencia demuestran el rol fundamental del N sobre el ciclado de nutrientes por la biota del suelo y el secuestro de C y N en la MOS. / In no-till systems, litter position on soil surface and its low quality represent a limiting step for C sequestration (C). The inclusion of legumes as cover crops (CC) would be a possible strategy to improve C capture in these systems. However, it is necessary to study the relationships between mineralization and immobilization to allow us to recognize the link between soil C and N metabolism and its changes through microbial biomass pool decomposition. The objectives of this study were to quantify organic C and N in different compartments of their cycles; to obtain information about environmental conditions and residue quality that define N net mineralization rate; to assess rhizosphere effect and N availability on microbial biomass composition, to assess the response of bacterial and fungal populations with different quality substrate and to calculate the contribution of biologically fixed N by vetch on the following crop. The treatments tested were: rye, rye + 40N; vetch; vetch-rye and a control without CC. Total productivity of crop rotations (aerial biomass and roots), soil organic matter fractions at 0-6 cm and 6-12 cm depth (> and <53 Nm carbon and nitrogen, microbial biomass and dissolved organic matter), temperature (at 5 and 10 cm depth), moisture, nitrates and soil microbial community composition were quantified. Root biomass was the substrate that best explained the variations in soil microbial biomass. Water availability (45-50% waterfilled pore space) and temperatures below 25°C during December had a positive feedback on soil biota. Soil microbial biomass at 0-6 cm depth reached maximum values of carrying capacity demonstrating an apparent steady state. For a petrocalcic Paleustoll, with a CO level of 1,5%, it required 102 g C-roots m-2 and 3,7 g N-roots m-2 to support and maintain an stable microbial biomass containing 20,1 g C m-2 and 1,9 g N m-2. N limited systems (rye-sorghum sequence) showed loss of particulate and mineral-associated organic N to sustain high levels of microbial biomass over time, which was associated with loss of carbon. Including vetch as a CC, alone or consociated, improved litter quality of the sequence and affected succeeding crop yield positively. The legume contributed with 31 and 112 kg ha-1 of biologically fixed N in the first and second years of the experience respectively. Greater N availability in the system increased the rate of nutrient cycling (net N mineralization rate) and consequently sequestered more C in both depths and more N within 0-6 cm depth. In addition, soil microbial community changed in the very short term to a population dominated by bacteria. However, sequences with lower litter quality showed a microbial succession of an initial community dominated by fungi to a community dominated by bacteria after three years of cumulative effects. The results of this experience demonstrate the fundamental role of N to enhance nutrient cycling by soil biota that favor C and N sequestration in SOM.

La agriculturización y la aplicación de labranzas agresivas impactaron negativamente sobre el suelo provocando una pérdida de su calidad. En la exploración de opciones para mitigar o revertir los procesos generados, surgen las prácticas de Agricultura de Conservación. En este contexto, la siembra directa (SD) adquiere una dimensión particular reemplazando a otros sistemas en la región pampeana, extendiéndose progresivamente a la zona semiárida con resultados no siempre consistentes respecto de los beneficios que reporta su adopción sobre las propiedades edáficas superficiales. En esta tesis se propuso cuantificar el impacto de la implementación de SD como sistema continuo en condiciones de aplicación no controladas, para lo cual se trabajó sobre 27 lotes en producción de la región pampeana semiárida sur. Los objetivos incluyeron: i) evaluar el comportamiento de propiedades bioquímicas y físicas en profundidades diferenciales de los epipedones de Paleustoles petrocálcicos con diferente textura superficial bajo SD continua y labranza reducida (LR), contemplando las secuencias de cultivos más comunes en la región y ii) identificar propiedades que resultan sensibles para señalar modificaciones en la calidad edáfica. Se tomaron muestras a 0-5 cm, 5-10 cm y 10-18 cm, y se determinó: pH, carbono orgánico total (COT) y particulado, nitrógeno total y particulado, fósforo disponible, actividad biológica, índice estructural (IE), densidad aparente (Dap), Dap crítica y Dap máxima, compactación relativa, estabilidad estructural (EE) a partir del cambio en el diámetro medio ponderado (CDMP), porosidad total, distribución por tamaño de poros, contenidos de agua y resistencia a la penetración a campo. El diseño fue completamente aleatorizado y se empleó el procedimiento modelos lineales generales y mixtos (InfoStat). También se utilizaron análisis de componentes principales y discriminante canónico (AD). La mayoría de los parámetros evaluados resultaron sensibles para detectar cambios en la calidad del suelo bajo los distintos tratamientos comparados. El contraste con LR mostró que SD no contribuyó a incrementar el COT, observándose además un deterioro de la condición física manifestada por una marcada pérdida de EE y desarrollo de procesos de compactación asociados al tránsito. La aplicación de SD continua con secuencias de cultivos invernales y estivales, tuvo un efecto perjudicial más acentuado sobre los parámetros bioquímicos y físicos del epipedón respecto a secuencias de cultivos invernales. Los suelos de textura más fina presentaron mejores cualidades agrícolas, aunque los valores registrados para el IE señalan la existencia de riesgos de degradación física. Si bien el comportamiento del suelo bajo SD es altamente sitio dependiente, los resultados obtenidos permiten adelantar que los procesos de degradación descriptos son extendidos en la región. Los análisis multivariados, y en particular el AD, señalaron a las propiedades IE, CDMP y COT como indicadores de calidad del suelo adecuados para la zona de estudio. Asimismo, el mayor deterioro registrado en 5-10 cm muestra a esa profundidad como la más apropiada para realizar seguimientos temporales de variables edáficas. Los procesos de degradación cuantificados indican la necesidad de replantear la forma de operar la SD si se persigue su viabilidad a largo plazo en el marco de un desarrollo agrícola sustentable. / Agriculturization and the application of aggressive plowing negatively impact on soils causing losses of their quality. Exploring options to mitigate or reverse the generated processes appear practices of Conservation Agriculture. In this context, no-till acquires a particular dimension replacing other systems in the pampean region being progressively extending to the semiarid region with results not always consistent respect the benefits on surface soil properties reported by its application. The quantification of impacts generated by applying no-till as a continuous system on-farm management practices was proposed in this thesis, as such the work was developed in 27 production plots in the southern pampean semiarid region. The objectives included: i) evaluate the behavior of biochemical and physical properties at different depths of epipedons of Petrocalcic Paleustolls having different surface texture under continuous no-till and reduced till, considering the most common crop sequences in the region, and ii) identify sensitive indicators to point changes on soil quality. Samples were collected at 0-5 cm, 5-10 cm and 10-18 cm to determine: pH, total organic carbon (TOC) and particulate organic carbon (POC), total and particulate nitrogen, available phosphorous, biological activity, structural index (SI), bulk density, critical bulk density and maximum soil bulk density, relative compaction, structural stability (SE) from the change in mean weight diameter (CMWD), total porosity, pore size distribution, water contents, penetration resistance at field conditions. The design was completely randomized, general and mixed linear models (InfoStat) were applied and principal components and canonical discriminant analysis (DA) were used. The majority of evaluated parameters were sensitive to detect changes on soil quality under the different compared treatments. Contrasting with reduced till showed that no-till have not contributed to increase TOC, showing also deterioration in physical conditions expressed by a marked loose of SE and compaction process associated to transit. Application of continuous no-till with winter and summer crop sequences had a more pronounced negative effect over biochemical and physical parameters of the epipedon respect to winter crop sequences. Soils with the finer texture had better cropping quality, although values obtained for SI indicated risks for physical degradation. Multivariate analysis and DA in particular, pointed the properties SI, CMWD and TOC as adequate soil quality indicators for the studied region. Moreover, the major deterioration observed at 5-10 cm proved this is the more convenient depth to monitoring soil variables over time. The quantified degradation processes indicated the need of modify the mode of operation of no-till if its long term viability is expected in the frame of sustainable agriculture development.