Memoria para optar al título de Geógrafo / El aumento de población global ha incentivado un proceso de cambio de coberturas y usos de suelo, que han afectado a todos los ecosistemas del planeta. Modificando la dimensión estructural y funcional de los paisajes. El cambio de cobertura de suelo que genera mayores impactos para el medioambiente es la urbanización, debido a que simplifica la diversidad de especies, degrada los ecosistemas y aísla los hábitats. Dichos procesos son reconocidos como las principales amenazas para los mamíferos a nivel global. Producto de lo anterior es que resulta fundamental estudiar las dinámicas de conectividad ecológica en áreas urbanas y periurbanas, ya que, hoy en día el porcentaje de población urbana ha superado al de población rural, afectando cada vez a más ecosistemas. Entendiendo conectividad ecológica como el grado en que el paisaje facilita o dificulta el movimiento entre parches para los organismos y otros flujos ecológicos. Siendo reconocido como un componente vital para la conservación de espacios naturales en ambientes fragmentados o degradados. Razón por la cual este estudio analiza los efectos espacio temporales de los cambios del paisaje en la conectividad funcional en Algarrobo para la Guiña y el Zorro culpeo. El análisis anterior se realizó utilizando el método no empírico de ruta menor costo (LCP).

Durante la ejecución de proyectos, el ingeniero civil se encuentra con diversos suelos en distintas zonas de construcción con problemas particulares; tales como, la presencia de suelos expansivos, una mala distribución granulométrica, también se encuentra los suelos con baja capacidad de soporte reflejados en el valor de CBR, entre otros. Frente a estas problemáticas, se plantean diversas soluciones como la estabilización de suelos ya sea por medios físicos y químicos. El presente estudio se realizará en el almacén Logisminsa de concentrados mineros, actualmente en construcción, ubicada en el distrito de Ventanilla. Cabe mencionar que este estudio se ha realizado con material de cantera, el cual cumple con los estándares de calidad de agregados vigentes para una base, con la excepción del valor de soporte del terreno CBR, siendo esta inferior al parámetro establecido por el manual de carreteras: suelos, geología y pavimentos, esto al tratarse de vehículos industriales, y además de presentar altas cargas concentradas y distribuidas por los concentrados mineros puede ocasionar daños en la losa de concreto lo que implicará un adicional de costo en el mantenimiento, reparación, tiempo de trabajo y horas máquinas. Por ello, se plantea la incorporación del aditivo químico Terrasil en distintos porcentajes de aplicación en la base del pavimento industrial del almacén de concentrados mineros Logisminsa con el fin de evaluar la influencia del aditivo químico en el valor del CBR, además en el espesor de losa al diseñar el pavimento industrial con cada porcentaje de adicción. / During the execution of projects, the civil engineer encounters various types of soils with particular problems in different construction areas; such as the presence of expansive soils, a poor particle size distribution, there are also soils with low bearing capacity reflected in the CBR value, among others. Faced with these problems, various solutions are proposed, such as soil stabilization by physical and chemical means. The investigation will be carried out in the Logisminsa mine concentrates warehouse, currently under construction, located in Ventanilla district. It is worth mentioning that this study has been carried out with quarry material, which complies with the quality standards of aggregates in force for a base, with the exception of the capacity of soil support through the CBR, this being less than the parameter established by the road manual: soils, geology and pavements, this when dealing with industrial vehicles and in addition to presenting high concentrated loads distributed by the mining concentrates, can cause damage to the concrete slab, which will imply an additional cost in maintenance, repair, working time and machine hours. For this reason, the incorporation of the chemical additive Terrasil in different percentages of application in the base of the industrial pavement of the Logisminsa mining concentrates warehouse is proposed in order to evaluate the influence of the chemical additive on the CBR value, in addition to the slab thickness when designing the industrial pavement with each percentage of addiction. / Tesis

El uso de agua desalada en agricultura es una actividad cada vez más extendida, debido a la disminución de los recursos convencionales y al aumento de eficiencia de los procesos de desalación. La desalación no se limita ya únicamente al agua de mar, en los últimos tiempos está aumentando la desalación de agua procedente de acuíferos salinos continentales. El objetivo principal de esta tesis es evaluar el impacto que el uso prolongado de esta agua puede tener sobre la zona no saturada del terreno y sus propiedades hidráulicas. En el marco de este trabajo se ha establecido una parcela experimental en el campus de la Universidad de Alicante donde se han cultivado especies cespitosas regadas con agua desalada procedente del acuífero salobre continental de San Vicente del Raspeig. La gestión de la parcela se ha realizado según prácticas habituales realizadas en la zona. Se ha llevado un control del contenido de agua y succión del terreno durante un periodo de 20 meses, bajo dos sistemas de monitorización alternativos: uno manual y otro automático. La experiencia ha sido completada con un ensayo de trazador mediante el empleo de BrLi controlado durante un periodo de 160 días. Asimismo, se ha realizado en laboratorio la caracterización hidráulica de muestras extraídas de la propia parcela experimental. A partir de los datos adquiridos, de manera manual y automática, se ha elaborado un modelo de flujo con el programa HYDRUS 1D para cada una de los sets de datos, el cual se ha calibrado y validado para diferentes periodos. Por otro lado, el ensayo de trazador (transporte conservativo), también simulado mediante HYDRUS 1D, además de validar el modelo de flujo, ha permitido derivar parámetros de transporte (dispersividad) a escala de campo. Finalmente, se ha creado un modelo predictivo de transporte de masa reactivo que implementa procesos geoquímicos y cambios asociados en los parámetros hidráulicos de la zona no saturada, para largos periodos de tiempo (30 años). Este último modelo se elaboró mediante la aplicación HP1, que combina los códigos HYDRUS 1D y PHREEQC. Además del modelo predictivo bajo las condiciones actuales, otros tres escenarios, según varios criterios, han sido considerados. Los dos modelos de flujo resultantes, a partir de datos adquiridos manualmente y automáticamente, han descrito adecuadamente la dinámica del flujo en la zona no saturada, concluyendo que ambas estrategias son válidas para obtener tendencias generales del flujo. No obstante, la estrategia automática es más adecuada para detectar posibles cambios en las propiedades hidráulicas debido a su mayor sensibilidad y frecuencia en la toma de datos. Para la obtención de parámetros de transporte, la combinación en el ensayo de trazador de la determinación de Br total mediante rayos X, junto con la parametrización por método inverso, ha resultado ser un método rápido y fiable. Los modelos predictivos han puesto de manifiesto un proceso de disolución continuo del yeso contenido en el suelo, así como procesos de disolución (en la zona radicular) y posterior precipitación (bajo ésta) de la calcita en el terreno. Los resultados de la simulación indican cambios en la porosidad que supondrán cambios de conductividad hidráulica en un factor mayor de 2. Finalmente, el estudio de los diferentes escenarios resalta que: la ausencia de riego reduce los cambios esperados en el terreno; la ausencia de yeso en el terreno producirá una reducción de la conductividad hidráulica bajo la zona radicular; y la disminución de la presión parcial de CO2 en la zona radicular disminuye drásticamente las disoluciones de las especies carbonatadas participantes.

Las primeras investigaciones sobre control biológico se llevaron a cabo utilizando un enfoque vertical, centrándose en las interacciones tróficas simples entre plantas, herbívoros y enemigos naturales. Más recientemente, este enfoque se ha extendido a las interacciones multitróficas para incluir las interacciones del cuarto nivel trófico. Y en paralelo, hemos conocido que los organismos que viven bajo tierra también pueden interactuar con niveles tróficos más altos. Por lo tanto, las plantas pueden mediar múltiples interacciones entre comunidades heterotróficas, tanto en su parte subterránea como en la aérea. Estas interacciones pueden ser positivas o negativas desde la perspectiva biológica de cada individuo, y pueden fluctuar desde organismos bajo tierra hasta organismos de la parte aérea o viceversa. Esta tesis reúne una serie de estudios que conectan con los diferentes niveles tróficos que encontramos en el sistema agrícola del pimiento, desde los microorganismos del suelo hasta los hiperparasitoides que constituyen el cuarto nivel trófico. Estudios sobre ecología química son importantes en el desarrollo de efectivas y exitosas estrategias integradas de manejo de plagas, donde la abundancia y distribución de los enemigos naturales pueden ser manipuladas a través de semioquímicos, mejorando así el control biológico por conservación. Además, las plantas son capaces de modular sus redes de señalización en respuesta al ataque de los insectos, por ese motivo es importante estudiar el papel que juega la doble herbivoría en la respuesta defensiva de la planta en un sistema agrícola. Así, en esta tesis combinamos enfoques tanto ecológicos como aplicados para poder comprender mejor las interacciones entre diferentes niveles tróficos en un sistema agrícola. Debido a la importancia de la ecología química en el control biológico, en el capítulo 2 estudiamos cómo los enemigos naturales de los herbívoros basan su decisión de búsqueda en las señales de información del segundo nivel trófico (el herbívoro). Evaluamos el papel de la feromona de agregación de Frankliniella occidentalis Pergande, 1895 como potencial kairomona para su enemigo natural, el insecto depredador Orius laevigatus (Fieber, 1860). Para este propósito, analizamos la respuesta de O. laevigatus al acetato de (R) -lavandulilo y neril (S) -2-metilbutanoato [RLA: NMB], los dos componentes principales de la feromona de agregación de trips. Se ofrecieron los compuestos a los insectos depredadores tanto de manera individual como en mezclas específicas, en un experimento con un olfatómetro de tubo de doble elección en Y. El chinche depredador se sintió significativamente atraído por la mezcla 1: 2.3 [RLA: NMB]. Estos resultados sugieren que la mezcla 1: 2.3 [RLA: NMB] de los compuestos de la feromona de agregación pueden ser usados como un atrayente para O. laevigatus. Los resultados de este trabajo resaltan la importancia de estudiar las respuestas de los enemigos naturales ante estímulos químicos de sus presas, para comprender mejor su comportamiento de búsqueda. En redes alimentarias complejas, las plantas son comúnmente atacadas por múltiples especies herbívoras, afectando a la preferencia y al rendimiento de otros insectos herbívoros y de sus enemigos naturales. El papel de los insectos omnívoros en los ecosistemas puede ser más complejo debido al consumo de organismos tanto vegetales como animales. Sin embargo, el efecto sobre los herbívoros y sus enemigos naturales ejercido por insectos omnívoros (diferentes a sus presas), ha recibido poca atención. Por lo tanto, el objetivo principal del capítulo 3 fue investigar si la doble interacción llevada a cabo entre los pulgones y los trips (ambos herbívoros aunque el segundo puede actuar como omnívoro), puede afectar a diferentes niveles tróficos, desde el desarrollo de la planta y del pulgón hasta el desarrollo del tercer nivel trófico, en nuestro caso el sírfido depredador Sphaerophoria rueppellii (Wiedemann, 1820). Nuestros resultados muestran cómo la presencia de trips reduce el desarrollo de la planta y del pulgón. Además, la presencia de trips reduce la fecundidad del sírfido, y estos también evitan la oviposición en plantas que contienen tanto ejemplares de trips, como su feromona de agregación. Este estudio revela además cómo la presencia de una especie plaga o de un compuesto semioquímico (emitido por la especie plaga), puede afectar el comportamiento y a la preferencia de oviposición de un enemigo natural de otro insecto plaga presente simultáneamente en la planta. En el capítulo 4, estudiamos la respuesta defensiva de la planta de pimiento en un sistema donde interactúan diferentes niveles tróficos. Se sabe que la herbivoría afecta a los herbívoros que llegan más tarde a la planta, principalmente a través de la regulación de las fitohormonas del ácido jasmónico (JA) y del ácido salicílico (SA). Además, los microorganismos del suelo o los parasitoides pueden alterar la respuesta defensiva de las plantas frente a la herbivoría. Sin embargo, se conoce muy poco si los organismos de niveles tróficos distintos al de los herbívoros, tanto por debajo como por encima del suelo, son capaces de alterar las interacciones entre especies de insectos que comparten una planta. En este capítulo investigamos si el parasitoide de áfidos Aphidius colemani (Dalman, 1820), así como diferentes comunidades de microorganismos del suelo (creados a través de la retroalimentación planta-suelo), afectan a las vías de señalización del JA y del SA, en respuesta a la herbivoría de pulgones y de trips. Además, se estudia el desarrollo futuro de los trips en plantas previamente infestadas por pulgones. Nuestros resultados muestran que la expresión del gen CaPINII (gen biosintético del JA), está más suprimido por los pulgones sanos que por pulgones parasitados. Sin embargo, la parasitización no afecta la expresión de CaPAL1, (gen biosintético del SA). Además, la acción fitófaga de los pulgones mejoró el desarrollo de los trips en comparación con las plantas que no estuvieron infestadas con pulgones. No obstante, este resultado no se observó cuando los pulgones estuvieron parasitados. Los suelos condicionados a través de la retroalimentación planta -suelo no afectaron a la respuesta defensiva de la planta ni a la interacción entre los herbívoros. Este estudio muestra cómo los miembros del tercer nivel trófico pueden modificar las interacciones de los herbívoros alterando la fisiología de la planta. La retroalimentación planta-suelo se refiere a cambios producidos en el suelo por una planta, que consecuentemente puede afectar a futuras plantas que crecen en ese mismo suelo, estos cambios son producidos principalmente por cambios en los microorganismos del suelo. Algunos de esos microorganismos pueden afectar al desarrollo de los herbívoros que viven sobre el suelo. Si bien la mayor parte de este conocimiento proviene de estudios con microorganismos individuales, no se sabe mucho sobre cómo las diferentes comunidades microbianas del suelo pueden afectar al desarrollo de las plantas e insectos asociados. El objetivo del capítulo 5 fue examinar si los efectos de la retroalimentación planta-suelo pueden afectar a los organismos de la parte aérea hasta alcanzar el cuarto nivel trófico. En este capítulo, trabajamos con el sistema complejo del pimiento: el pulgón como herbívoro, un parasitoide así como su hiperparasitoide. Los resultados mostraron cómo el legado que algunas especies de plantas dejan en el suelo puede reducir la germinación del pimiento. Por el contrario, la densidad de pulgones se vio afectada positivamente por el efecto del legado del suelo que estuvo condicionado por la planta Hypochaeris radicata. La retroalimentación planta-suelo también afectó negativamente al desarrollo del parasitoide Aphidius colemani. Finalmente, el legado del suelo no tuvo efecto en el cuarto nivel trófico, el hiperparasitoide Dendrocerus aphidum (Rondani, 1877). Por lo tanto, los resultados de este estudio demuestran que los distintos microorganismos del suelo, pueden influir en el desarrollo de las plantas y alcanzar el tercer nivel trófico.

Ante la problemática que presentan los suelos arcillosos de alta plasticidad, como la vulnerabilidad a variaciones de volumen, produciendo asentamientos diferenciales ocasionando daños en las estructuras, es por factores como este que se decidió buscar una alternativa de mejora para sus parámetros como el incremento de la resistencia, ángulo de fricción y cohesión de un suelo arcilloso de alta plasticidad (CH). En la ejecución de una obra civil, estos parámetros generalmente no se ajustan a los requerimientos del proyecto, por tal razón se debe buscar una solución para la estabilidad del suelo implicado en cualquier construcción. La constante búsqueda del mejoramiento de las condiciones ambientales ha llevado a la utilización de los residuos del plástico para reforzar el suelo y mejorar sus propiedades mecánicas y físicas. Es por ello que de acuerdo con nuestra propuesta se intenta incrementar data para el uso de este material alternativo como propuesta de mejoramiento del suelo, obteniéndose resultados interesantes y distintos a lo hallado en otras investigaciones que utilizaron similares materiales. Se optó por la trituración del tereftalato de polietileno (PET) obteniendo un PET reciclado de 3-5 mm de longitud como material de refuerzo para mejorar las propiedades mecánicas del suelo. De acuerdo con los ensayos de proctor estándar y corte directo, se determinó que el porcentaje óptimo de adición sea de 1% debido a que se observó un mejor comportamiento del material de estudio con respecto a las otras mezclas analizadas con 0.5%, 2.5% y 3.5%. / To the problems posed by clay soils of high plasticity, such as vulnerability to variations in volume, producing differential settlements causing damage to structures, it is due to factors such as this it was decided to seek an alternative enhancement to parameters such as increased resistance, friction angle and cohesion of a high plasticity clay soil (CH). In the execution of civil works, these parameters generally do not conform to the requirements of the project, for that reason should seek a solution for the stability of the soil involved in any construction. The constant search for improving environmental conditions has led to the use of waste plastic to reinforce the soil and improve its mechanical and physical properties. That is why according to our proposal we try to increase data for the use of this alternative material as a soil improvement proposal, obtaining interesting and different results to that found in other investigations that used similar materials. We chose crushing polyethylene terephthalate (PET) obtaining a recycled PET 3-5 mm length as a reinforcing material to stabilize and improve the mechanical properties of the soil. According to the standard proctor and direct shear tests, it was determined that the optimal percentage of addition is 1% because a better behavior of the study material was observed with respect to the other mixtures analyzed with 0.5%, 2.5% and 3.5%. / Tesis

La presente investigación, desarrollará la interacción dinámica suelo estructura IDSE con y sin amortiguamiento aplicado a 3 modelos denominados modelo A, modelo B y modelo C con 4, 8 y 12 pisos respectivamente. Estos modelos serán evaluados en tres tipos de perfiles de suelo S1, S2 y S3 con características (peso específico, coeficiente de poisson y carga admisible) obtenidas de los libros del Sr. Braja M. Das y Willian Rodriguez Serquen. La evaluación de la IDSE se realizará mediante las ecuaciones simplificadas propuestas por la Norma Americana (EEUU) NIST GCR 12-917-21 Soil-Structure Interaction for Building Structures donde se desarrolla la interacción inercial que se hace referencia a los desplazamientos y rotaciones en la base de la estructura (fundación) debido a la respuesta de la estructura cuando da lugar un sismo. Asimismo, la flexibilidad de la fundación y suelo son representados mediante 6 rigideces (3 de traslacionales y 3 de rotación) con y sin amortiguamiento. Para cada modelo se realizará una comparación de cortante basal, momento, desplazamientos, derivas, periodos, frecuencias, modos de vibración, fuerzas internas máximas, y fuerzas internas en un pórtico con la finalidad de observar el comportamiento de las estructuras en los distintos tipos de suelo y tamaños de las modelos propuestas. / This research will develop dynamic floor structure IDSE interaction with and without damping applied to 3 models called model A, model B and model C with 4, 8 and 12 floors respectively. These models will be evaluated in three types of soil profiles S1, S2 and S3 with characteristics (specific weight, poisson coefficient and permissible load) obtained from the books of Mr. Braja M. Das and Willian Rodriguez Serquen. The evaluation of the IDSE will be carried out using the simplified equations proposed by the American Standard (USA) NIST GCR 12-917-21 Soil-Structure Interaction for Building Structures where inertial interaction is developed that refers to displacements and rotations at the base of the structure (foundation) due to the response of the structure when an earthquake occurs. In addition, the flexibility of the foundation and soil are represented by 6 rigidities (3 translational and 3 rotation) with and without damping. For each model, a comparison of basal shear, timing, displacements, drifts, periods, frequencies, vibration modes, maximum internal forces, and internal forces will be made on a gantry in order to observe the behavior of structures in the different soil types and sizes of the proposed models. / Tesis

El Perú es un país conformado, en más del 50% del territorio, por bosques que son amenazados por procesos de deforestación. Actividades agrícolas, ganaderas, mineras y el desarrollo de grandes proyectos de infraestructura son las principales causas de la degradante situación. Por ello, resulta necesario contribuir con la investigación de los respectivos ecosistemas, a partir de la hidrología de bosques, que estudia la importancia de la cubierta vegetal y la relación que posee sobre los principales recursos de la cuenca como el agua y el suelo (Martínez y Navarro, 1996). La cuenca del Río Huallaga, que está constituida en el 85% de su superficie por bosques de montaña (ANA, 2015), es importante, debido a la variedad de recursos que aporta para el desarrollo económico; sin embargo, ha presentado altas tasas de deforestación a lo largo de los años. Por ejemplo, la cuenca ha sido reconocida como Primer Valle Productivo Agrícola (PCM, 2015), originándose la expansión de terrenos para cultivos, en su mayoría con procedimientos informales. Asimismo, el potencial energético de la región permite el desarrollo de proyectos hidroeléctricos en la cuenca que requieren de estudios del impacto sobre los bosques, ya que, al deforestarlos, se pierde su capacidad de almacenar el agua, y el control de procesos erosivos y deslizamientos. En consecuencia, el presente trabajo busca estimar las tasas de erosión y el aumento o disminución de escorrentía superficial en la Intercuenca Alto Huallaga, hasta la ciudad de Tingo María. La degradación de bosques será evaluada a partir de la tasa de erosión laminar del suelo, utilizando la Ecuación de Pérdida de Suelos (USLE) planteada por Smith y Wischmeier (1978). Para el análisis, se consideran factores presentes en la cuenca como la erodabilidad de lluvia, erodabilidad del suelo, topografía, tipo de cobertura vegetal y prácticas de manejo de erosión, que, a partir de herramientas de sistema de información geográfica, serán integrados para cuantificar la tasa de erosión anual. De igual manera, se estima la producción de escorrentía superficial a partir del modelo francés GR2M, que utiliza valores de precipitación y temperatura media mensual para conocer el comportamiento hidrológico de la cuenca. Con los resultados obtenidos, se determina si existe relación entre las tasas de erosión y el aumento o disminución de caudales, producto de la deforestación. Además, se identificarán las zonas con mayor afectación de bosques que podrán ser utilizados para plantear medidas correctivas, prevenir y controlar la pérdida total de los bosques de montaña.

La erosión eólica es uno de los procesos de degradación del suelo más importante en ambientes áridos y semiáridos de todo el mundo, incluyendo la pampa semiárida Argentina. El proceso de erosión involucra, al menos, dos mecanismos de transporte de material: saltación, que representa más del 85% de la erosión total del suelo, y suspensión, que forma plumas de polvo. Existe una interacción entre ambos procesos, ya que la suspensión depende, en gran medida, de la magnitud de la saltación porque ésta define la energía con la cual las partículas transportadas impactan sobre el suelo y, por ende, la magnitud de la emisión. La mayoría de los estudios que analizan la relación entre ambos tipos de transporte se han desarrollado considerando materiales de saltación únicos, generalmente granos de arena de tamaños uniformes. Existe poca información acerca de los mecanismos de transporte en suelos, en los cuales la composición de la fracción de saltación puede ser variable (desde granos minerales individuales a agregados), modificándose, por ende, sus efectos sobre la suspensión. Esto involucra el interrogante de cómo es la evolución de ambos procesos en función de la distancia recorrida por el viento. A fin de responder este interrogante se desarrollaron estudios en condiciones controladas de túnel de viento en suelos de texturas contrastantes, en los que se evaluó el efecto de la composición de la fracción de cada suelo sobre los transportes de saltación y suspensión. La suspensión se midió a través de la emisión de PM10 (partículas con tamaños ≤10 μm). Adicionalmente, la relación entre ambos transportes se analizó a partir de estudios desarrollados en condiciones de campo en los que se registraron eventos de erosión eólica, en dos suelos texturalmente distintos. Los resultados indican que la erosión aumentó al incrementarse la energía de impacto de las partículas en saltación y al disminuir la tasa de agregación de la fracción de saltación, es decir en suelos arenosos, cuya fracción de saltación estaba formada principalmente por granos de arena. En suelos texturalmente finos, con una fracción de saltación compuesta predominantemente por agregados, se produjo menor erosión debido a su menor energía de saltación. La erosión relativa (ER, cociente entre la erosión con y sin saltación) fue mayor en suelos de textura fina que en suelos arenosos, indicando que el proceso de saltación tuvo mayor efecto relativo en suelos texturalmente finos que en arenosos, en los cuales la erosión se debió, mayormente, a la alta susceptibilidad natural de los suelos a erosionarse. En los suelos texturalmente finos la erosión se debió, mayormente, a la fragmentación de agregados. La eficiencia de saltación, parámetro que describe la capacidad que tienen los suelos para emitir partículas finas (PM10), fue explicada satisfactoriamente por las características intrínsecas de la fracción de saltación y de la superficie de cada suelo. La combinación de parámetros que relacionaron tales características (energía de abrasión, estado de agregación, proporción relativa de PM10 y de partículas potencialmente movilizadas por saltación) resultaron ser buenos indicadores del potencial de los suelos para emitir PM10. Suelos de textura fina, con mayores grados de agregación y de contenidos de PM10, presentaron mayor capacidad de emitir PM10 que suelos de texturas intermedias y arenosas, debido a su alta proporción de agregados en su fracción de saltación. El principal mecanismo de emisión de PM10 de los suelos finos fue la fragmentación y destrucción de los agregados movilizados por saltación, mientras que en suelos arenosos, lo fue la liberación de partículas de material fino adheridas a los granos de arena (LPA) y la movilización de material fino yacente sobre la superficie del suelo. En suelos de textura intermedia ocurre un solapamiento de ambos mecanismos. La emisión total de PM10 se incrementó en función de la distancia en los tramos iniciales de su recorrido (50 m) en mayor medida en el suelo arenoso que en el franco debido al alto flujo de material transportado por saltación. La alta energía de impacto de las partículas en saltación produjo un mayor rompimiento de agregados en el suelo arenoso, con mayor susceptibilidad a ser erosionado. Hubo cambios en la composición del material movilizado por saltación en función de la distancia recorrida en los distintos suelos. En el suelo franco, la proporción de agregados disminuyó con la distancia recorrida debido a la destrucción progresiva de los agregados. Hubo un aumento sostenido de la cantidad de material transportado por saltación con la distancia, indicando que la destrucción de los agregados provocó altas tasas de emisión de PM10. En el suelo arenoso estos cambios fueron menos evidentes, indicando que la liberación de PM10 por destrucción de agregados fue menor. Las variables meteorológicas afectaron de forma diferencial, en los distintos suelos, a las emisiones de PM10. Sin embargo, se comprobó que la velocidad máxima del viento (ráfagas) y la humedad relativa del aire fueron las variables meteorológicas que afectaron de forma más significativa los procesos de emisión de PM10 en ambos suelos. La influencia de dichas variables estuvo condicionada por factores edáficos como textura y condiciones de la superficie al momento de producirse el evento erosivo. / Wind erosion is one of the processes of soil degradation more important in arid and semi-arid environments around the world, including the semiarid pampa of Argentina. The erosion process involves, at least, two mechanisms for transport of material: saltation, representing more than 85% of the total erosion of soil, and suspension, which forms dust clouds. There is an interaction between both processes, suspension depends, largely, of the magnitude of the saltation because this defines the energy with which transported particles have an impact on the soil and, hence, the magnitude of the emission. Most of the studies that analyse the relationship between the two types of transport have been developed considering saltation materials as singles, usually sand grains of uniform sizes. There is little information about the transport mechanisms in soils, in which the composition of the saltation fraction can be variable (from individual mineral grains to aggregates), changing, therefore, their effects on the suspension. This involves the question of how it is the evolution of both processes according to the distance covered by the wind. In order to answer this question were developed studies in controlled conditions of wind tunnel in soils of contrasting textures, in which it was evaluated the effect of the composition of the saltation fraction of each soil on the transport of saltation and suspension. The suspension was measured through the emission of PM10 (particles with sizes ≤10 μm). In addition, the relationship between the two transport was analyzed from studies developed in field conditions where wind erosion events were registered in two different textured soils. The results indicate that erosion increased with increasing impact energy of particles in saltation and decrease the rate of aggregation of the saltation fraction, ie in sandy soils, which fraction saltation was composed mainly of sand grains. In fine textural soils, with a saltation fraction composed predominantly of aggregates, there was less erosion due to its lower energy saltation. The relative erosion (ER, ratio between erosion with and without saltation) was higher in fine-textured soils than in sandy soils, indicating that the process of saltation had greater relative effect on fine textural soils than in sandy soils, where erosion it is, mainly, due to high natural susceptibility of soils to wind erosion. In fine soils, the erosion was, mostly, due to the fragmentation of aggregates. The saltation efficiency, parameter that describes the capacity of the soil to emit fine particles (PM10), was explained satisfactorily by the intrinsic characteristics of the saltation fraction and of the surface of each soil. The combination of parameters that related such characteristics (abrasion energy, state of aggregation, relative proportion of PM10 and particles potentially mobilized by saltation) proved to be good indicators of the potential of the soil to emit PM10. Fine textured soils, with higher levels of aggregation and content of PM10, presented a higher capacity to emit PM10 that intermediate and sandy soils, due to its high proportion of aggregates in the saltation fraction. The main mechanism of PM10 emission in the fine textured soils was the fragmentation and destruction of the aggregates mobilized by saltation, while in sandy soils, it was the release of particles of fine material adhering to the sand grains (LPA) and mobilization of fine material lying on the soil surface. In intermediate textured soils occurs an overlap of both mechanisms. The total emission of PM10 increased according to the distance in the initial stretches of its trip (50 m) to a greater extent in the sandy that in the loam soil due to the high flow of material transported by saltation. The high impact energy of the particles in saltation produced a greater breakdown of aggregates in sandy soil, with greater susceptibility to be eroded. There were changes in the composition of the material mobilized by saltation depending on the distance travelled in the different soils. In the loamy soil, the proportion of aggregates decreased with distance due to the progressive destruction of the aggregates. There was a sustained increase in the amount of material transported by saltation with the distance, indicating that the destruction of aggregates caused high rates PM10 emission. In the sandy soil these changes were less evident, indicating that the release of PM10 by destruction of aggregates was lower. The meteorological variables affected differentially, in different soils, the PM10 emissions. However, it was found that the maximum wind speed (gusts) and air relative humidity were the meteorological variables that affected more significantly the PM10 emission processes in both soils. The influence of these variables was conditioned by edaphics factors such as soil texture and a surface condition at the time of the erosive event occurs.

La erosión eólica es uno de los graves problemas ambientales, sociales y económicos que debe enfrentar la región semiárida de nuestro país, especialmente cuando las tierras son destinadas a la agricultura. En este contexto, el sudoeste de la provincia de Buenos Aires es una de las áreas más comprometidas. La afectación en grado moderado a severo ya ha alcanzado a 1,20 millones de hectáreas en relación a una superficie potencial de 10,50 millones de hectáreas. El proceso de erosión eólica degrada al suelo en forma irreversible, involucra una pérdida masiva de una parte del perfil y una disminución de los indicadores edáficos determinantes de la fertilidad. Como consecuencia, el suelo disminuye su productividad que, para el caso particular del SO bonaerense expresado en términos de rendimiento de trigo, representa una reducción en la cosecha de 50 kilogramos de grano por cada centímetro de suelo perdido. Las causas de la erosión eólica de los suelos se encuentran, principalmente, en sus características intrínsecas, que los hacen muy susceptibles a la deflación en situaciones de sequías prolongadas y los fuertes vientos. A todo esto se le suma la agricultura convencional, practicada en forma mayoritaria en la región, que aumenta el riesgo por dejar la superficie del suelo prácticamente descubierta. Muchas de las investigaciones que se hicieron sobre erosión eólica han sido las bases para el desarrollo de los modelos de predicción. Entre los más conocidos aparecen: la “Ecuación de la erosión eólica” (WEQ), la “Ecuación revisada de la erosión eólica” (RWEQ) y el “Sistema de predicción de erosión eólica” (WEPS). En general, los modelos interpretan los mecanismos que intervienen en el proceso, identifican los factores más influyentes y permiten, como su aplicación más importante, seleccionar manejos adecuados para minimizar las pérdidas de suelo. Consecuentemente, hoy en día, son considerados como una herramienta fundamental para guiar la producción agropecuaria hacia la sustentabilidad. Los objetivos generales de este trabajo son: a) Analizar el comportamiento de las variables climáticas más importantes que intervienen en el proceso de erosión por viento; estudiar el comportamiento del sedimento eólico y las relaciones asociadas a parámetros y propiedades del suelo. b) Medir cuantitativamente las pérdidas de suelo por erosión eólica de un Haplustol típico y compararlas con las predicciones realizadas por los modelos: Ecuación de erosión Eólica (WEQ) y Ecuación revisada de erosión eólica (RWEQ). Las mediciones de erosión eólica se llevaron a cabo en una parcela de 2,25 hectáreas, ubicada en el campo experimental “Napostá” del Departamento de Agronomía (UNS). El suelo fue mantenido libre de toda vegetación y sin rugosidad superficial durante los 3 años de estudio. Para las mediciones de erosión eólica se emplearon colectores de partículas de suelo BSNE (bandeja simple), BOSTRA y Colector Superficial. La información meteorológica necesaria provino de una estación automática Davis Vantage Pro - configurada para registrar todos los datos a intervalos de 30 minutos-. Durante el período de estudio (2009 a 2011) las condiciones climáticas fueron totalmente favorables para la deflación del suelo. La mayoría de las tormentas eólicas tuvieron un promedio de alrededor de 6 eventos erosivos (períodos de 30 minutos con vientos mayores 6,7 m s-1 a 2 metros de altura). El año 2009 fue el más severo, durante el mismo se estudiaron 14 tormentas que sumaron 517 horas con viento por encima de la velocidad umbral. La precipitación de ese año resultó ser un 22% del registro histórico, situación que favoreció al proceso de erosión. La velocidad media del viento durante los eventos erosivos fue de 8,86 m s-1, mientras que la máxima media fue de 16,53 m s-1, con un registro que alcanzó los 23 m s-1. La dirección predominante del viento, en el 86% de los casos, fue del sector NO-NNO. En este aspecto se encontró una asociación entre la fluctuación de la dirección del viento y la recolección de sedimentos en los colectores. Cuando la dirección fue variable, el sedimento eólico tuvo tendencia a acumularse en el centro de la parcela; cuando fue permanente de un sector, el depósito de partículas aumentó con la distancia recorrida por el viento. Las fracciones granulométricas se asociaron a la cantidad total de material recolectado, que a su vez se relacionó con la magnitud de la erosión eólica, y a la altura de muestreo. La concentración de la fracción más gruesa aumentó a medida que se incrementó la cantidad de material captado -eventos erosivos de mayor magnitud- y disminuyó gradualmente su proporción con la altura de registro. Mientras que la concentración de las fracciones más finas aumentó con la altura y disminuyó cuando se incrementó la erosión eólica. En los sedimentos, la concentración de materia orgánica siempre fue mayor que la del suelo de origen, marcando una tasa de enriquecimiento de 1,16 como promedio general para los tres años de estudio. También se observó una variabilidad con la altura de medición, las mayores concentraciones se obtuvieron en los colectores ubicados en la parte superior. Por su parte, los mapas de distribución espacial mostraron un aumento de la concentración siguiendo el recorrido del viento dominante. Además se observó una relación significativa inversa entre el contenido de materia orgánica y el de arena, y directa con la arcilla y con el limo. La cantidad de material erosionado [q (kg m-2)] disminuyó con la altura de entrampamiento, siguiendo un modelo exponencial y= 2,16e-5,47x, (r2=0,91). La movilización total de las partículas fue mayoritariamente (80%) por rodadura y saltación baja (0,07 m). El flujo de masa [Q (kg m-1)] medido a alturas fijas aumentó horizontalmente con la distancia. En la parcela, se observó que los mayores incrementos de Q se registraron entre 75 y 125 m de recorrido del viento. No obstante, a esa distancia no se alcanzó el valor límite, llamado capacidad de transporte o capacidad de carga. Las pérdidas totales de suelo por erosión eólica medidas en el transcurso de 30 tormentas, durante el período 2009-2011, fueron en promedio de 36,83 t ha año-1, lo que significó una pérdida de 9,2 mm del horizonte superficial. La estimación de la cantidad de suelo erosionado efectuada con WEQ presentó una pérdida de suelo media anual de 29,60 t ha-1 presentando un 80 % de predicción respecto a lo medido a campo. Cuando se simuló la pérdida de suelo con RWEQ, si bien la correlación fue significativa (R2=0,77; p< 0,05), los resultados sobreestimaron los datos obtenidos a campo en la mayoría de los casos. / Wind erosion is one of the serious environmental, social and economic problems that the semi-arid region in our country must face, particularly when lands are used for agriculture. In this context, the southwest of the Buenos Aires province is one of the most endangered areas. In fact, 1.20 million hectares have already been moderately to severely affected on a surface of 10.50 million hectares potentially at risk. The wind erosion process degrades the soil irreversibly and involves a massive loss of the upper part of the profile and a decrease of the edaphic indicators which determine fertility. As a consequence, soil productivity decreases, which in the particular case of the SW of the Buenos Aires province and expressed in terms of wheat yields, represents a harvest reduction of 50 kilograms of grain per centimeter of lost soil. Wind erosion of soils is mainly related to their intrinsic characteristics, which make them very susceptible to deflation under conditions of prolonged droughts and strong winds. In addition, conventional agriculture, practiced by most agricultural producers in this region, increases the risk by leaving the soil surface practically uncovered. Many research works on wind erosion have formed the basis for the development of prediction models. Among the best-known ones are the “wind erosion equation” (WEQ), the “revised wind erosion equation” (RWEQ) and the “wind erosion prediction system” (WEPS). In general, models interpret the mechanisms involved in the process, identify the most influential factors and enable —as their most important application— selection of adequate management to minimize soil loss. Consequently, they are nowadays considered an essential tool to direct agricultural production towards sustainability. The general aims of this work are: a) To analyze the behavior of the most important climate variables involved in the wind erosion process; to study the behavior of wind erosion sediments and the relationships with soil parameters and properties. b) To quantitatively measure soil loss as a result of wind erosion in a Typic haplustoll and compare it with predictions made by the WEQ and RWEQ models. Wind erosion measurements were carried out in a 2.25-ha plot located in the experimental field “Napostá” which belongs to the Departamento de Agronomía, UNS. The soil was kept free of vegetation and without roughness during the 3 years of the study. For wind erosion measurements, Big Spring Number Eight (BSNE) (simple tray) collectors, Bottle Sediment Traps (BOSTRA) and surface collectors (SC) were used. Meteorological information was gathered from a Davis Vantage Pro automatic weather station configured to record data at 30-minute intervals. During the study period (2009-2011), weather conditions were highly favorable to soil deflation. Most wind storms registered an average of 6 erosive events (30-minute periods with winds greater than 6.7 m s-1 at a height of 2 m). The most severe year was 2009, during which 14 storms amounting to 517 hours of wind above the threshold speed were studied. Rainfall that year was 22 % of the historical record, a situation which favored the erosive process. Mean wind speed during the erosive events was 8.86 m s-1, while the mean maximum speed was 16.53 m s-1, with one record reaching 23 m s-1. The prevailing wind direction, in 86 % of the cases, was from the NW-NNW. In this regard, a relationship between wind direction fluctuation and sediment collection was found. When the wind direction was variable, the wind erosion sediments tended to accumulate in the center of the plot; when it was stable from one direction, particle deposit increased with the distance traveled by the wind. Particle-size fractions were related to the total quantity of the collected material, which in turn was associated to the magnitude of wind erosion, and to the sampling height. The concentration of the coarse fraction rose as the quantity of the collected material increased —greater erosive events— and its proportion gradually decreased with the sampling height; while the concentration of fine fractions rose with height and decreased as wind erosion increased. Organic matter concentration in sediments was always greater than that of the original soil, indicating an enrichment rate of 1.16 as a general average for the 3 years of the study. Variability in relation to the sampling height was also observed; the greatest concentrations were obtained in the upper collectors. Moreover, spatial distribution maps showed an increase in the concentration following the direction of the prevailing wind. Also, the organic matter content showed a significant inverse relationship with the sand content and a direct relationship with the clay and silt content. The quantity of eroded material [q (kg m-2)] decreased with the capture height, following an exponential model y= 2.16e-5,47x, (r2=0.91). Total particle transport was mainly (80 %) through creeping and low saltation (0.07 m). Mass flux [Q (kg m-1)] measured at fixed heights increased horizontally with distance. In the plot, the greatest increases of Q were observed between 75 and 125 m of the distance traveled by the wind. However, the limit value —called transport capacity or loading capacity— was not reached at that distance. Total soil loss as a result of wind erosion measured in the course of 30 storms, during the 2009-2011 period, was in average 36.83 t ha year-1, which meant a loss of 9.2 mm of the surface horizon. The estimation of the quantity of eroded soil made with the WEQ indicated a mean soil loss of 29.60 t ha year-1, showing an 80 % prediction in relation to the field measurements. When soil loss was simulated with the RWEQ, although the correlation was significant (R2 = 0.77; p < 0.05), in most cases results overestimated the field-collected data.

El cultivo de amaranto (Amaranthus sp) se visualiza como una producción alternativa de excelente calidad nutricional para las condiciones agroecológicas del Valle Inferior del Río Negro (VIRN). Por esta razón se llevaron a cabo los ensayos que conforman esta tesis con el objetivo de evaluar su comportamiento bajo diferentes prácticas de manejo agronómico. Para los mismos se seleccionaron tres genotipos a partir por su comportamiento promisorio, estos fueron: A. cruentus cv Mexicano, A. hypochondriacus cv Dorado y A. hypochondriacus cv Antorcha, los cuales fueron sembrados en 4 fechas (mediados de noviembre, principios y fines de diciembre, y a mediados de enero) con aplicación de riego y fertilización nitrogenada (urea) a razón de 90 kg N ha-1. A. cruentus cv Mexicano sembrado a principios del mes de diciembre presentó experimentalmente la mejor respuesta adaptativa a la zona con destacados rendimientos económicos (4.300 kg ha-1) y biológicos (21.300 kg ha-1). En lo que respecta a la fenología del cultivo se observó cómo la radiación, temperatura y fotoperíodo incidieron en el desarrollo de las plantas de amaranto con un acortamiento en la longitud del ciclo productivo conforme se retrasó la fecha de siembra. A. Cruentus cv Mexicano, por su respuesta adaptativa y excelentes rendimientos fue utilizado para evaluar su comportamiento bajo diferentes dosis de fertilización, densidades de plantas y frecuencias de riego. La fertilización nitrogenada (0, 50, 100, 150 y 300 kg N ha-1) mostró aumentos en los rendimientos económicos, biológicos y en sus componentes conforme se incrementó la dosis de fertilizante. Fenológicamente el cultivo extendió la longitud de ciclo productivo conforme se aumentó la dosis de fertilización. La dosis que resultó en la mejor III respuesta fue de 150 kg N ha-1 con rendimientos económicos (4.100 kg ha-1) y biológicos (20.900 kg ha-1) óptimos. Para las densidades evaluadas (71.500, 85.800, 110.000, 143.000, 143.000, 286.000, 572.000 pl ha-1) se observó que aumentos en la densidad de plantas a cosecha incrementó los rendimientos económicos y biológicos del cultivo, aunque con extensión del ciclo e incremento de la pérdida de granos a cosecha por coincidencia de la misma con el periodo de precipitaciones de la zona. Una densidad intermedia, 143.000 pl ha-1 a 0,70 m de espaciamiento entre surcos, permitió un adecuado stand de plantas a cosecha, el desarrollo general de las mismas y altos rendimientos económicos (2.900 kg ha-1) y biológicos (20.800 kg ha-1). Los ensayos de densidades fueron regados gravitacionalmente y recibieron una fertilización nitrogenada con urea a razón de 90 kg N ha-1. El riego se realizó en forma gravitacional bajo 3 frecuencias (7 ,14 y 21 días) y dejó en evidencia la tolerancia del amaranto a cierto grado de estrés hídrico. Situaciones próximas al punto de marchitez permanente en el suelo durante el estadio fenológico de antesis ocasionó pérdidas de rendimiento de hasta el 29%. La aplicación de frecuencias de riego mayores redujo el ciclo del cultivo y evitó el período de lluvias de la zona. A partir de los resultados obtenidos la frecuencia de riego que resultó en una mejor respuesta del cultivo fue cada 14 días dado que permitió alcanzar altos rendimientos (3.800 kg ha-1) y una mayor eficiencia de uso de agua. Las prácticas de manejo empleadas durante el desarrollo del cultivo generaron efectos en la calidad nutricional. Fechas de siembra tardías permitieron obtener mejores valores de calidad nutricional en grano y forraje. La fertilización con dosis de hasta 150 kg N ha-1 permitió mejorar el contenido de proteína bruta. Con respecto a la densidad de plantas, el aumento de la misma por sobre 143.000 pl ha-1 a 0,70 m influenció negativamente en calidad dado que incrementa los valores de fibra y reduce el contenido proteico. En relación a la práctica de riego, frecuencias de 14 días permitieron una adecuada calidad nutricional de grano y forraje. / The amaranth cultivation (Amaranthus sp) is visualized as an alternative production of excellent nutritional quality for the agroecological conditions of the Lower Río Negro Valley (VIRN). For this reason, the essays that make up this thesis were carried out in order to evaluate their behavior under different agronomic management practices. Three genotypes were selected for their promising behavior, these were: A. cruentus cv Mexicano, A. hypochondriacus cv Dorado and A. hypochondriacus cv Antorcha, which were planted on 4 dates (mid-november, early and late december, and mid-January) with application of irrigation and nitrogen fertilization (urea) at a rate of 90 kg N ha-1. A. cruentus cv Mexican planted at the beginning of december presented the best adaptive response to the area with outstanding economic (4,300 kg ha-1) and biological (21,300 kg ha-1) yields. With regard to the phenology of the crop, it was observed how the radiation, temperature and photoperiod affected the development of the amaranth plants with a shortening in the length of the productive cycle as the sowing date was delayed. A. Cruentus cv Mexicano, for its adaptive response and excellent yields was used to evaluate its behavior under different fertilization doses, plant densities and irrigation frequencies. Nitrogen fertilization (0, 50, 100, 150 and 300 kg N ha-1) showed increases in economic, biological and component yields as the fertilizer dose was increased. Phenologically the crop extended the productive cycle length as the fertilization dose was increased. The dose that resulted in the best response was 150 kg N ha-1 with optimal economic (4,100 kg ha-1) and biological (20,900 kg ha-1) yields. For the evaluated densities (71,500, 85,800, 110,000, 143,000, 143,000, 286,000, 572,000 pl ha-1) it was observed that increases in density of plants to harvest increments the economic and biological yields of the crop, although with extension of the cycle and increase from the loss of grain to harvest by coincidence of the same with the period of rainfall in the area. An intermediate density, 143,000 pl ha-1 to 0.70 m of spacing between rows, allowed an adequate stand of plants to harvest, the general development of the same and high economic yields (2,900 kg ha-1) and biological (20,800 kg) ha-1). The densities tests were gravitationally irrigated and received a nitrogen fertilization with urea at a rate of 90 kg N ha-1. The irrigation was done in gravitational form under 3 frequencies (7, 14 and 21 days) and showed the tolerance of the amaranth to a certain degree of water stress. Situations close to the permanent wilting point in the soil during the anthesis phenological stage caused yield losses of up to 29%. The application of higher irrigation frequencies reduced the crop cycle and avoided the rainy season in the area. From the results obtained, the frequency of irrigation that resulted in a better response of the crop was every 14 days since it allowed to reach high yields (3,800 kg ha-1) and a greater efficiency of water use. The management practices used during the development of the crop generated effects on nutritional quality. Late planting dates allowed obtaining better values of nutritional quality in grain and fodder. Fertilization with doses of up to 150 kg N ha-1 allowed to improve the crude protein content. With regard to the density of plants, the increase of the same by over 143,000 pl ha-1 to 0.70 m influenced negatively in quality since it increases fiber values and reduces the protein content. In relation to the practice of irrigation, frequencies of 14 days allowed an adequate nutritional quality of grain and fodder.