Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado académico de Magister en Bioquímica área de especialización en Bioquímica Ambiental y Memoria para optar al título profesional de Bioquímico / Los suelos de ecosistemas áridos y semiáridos se caracterizan por baja abundancia y actividad microbiana y se ha sugerido que la microbiota de estos ambientes extremos tendría una composición particular que podría responder de manera diferente a las perturbaciones ambientales. El parámetro que se propone estudiar es el pH, ya que es considerado a nivel global el mejor descriptor de la diversidad y composición de ensambles microbianos del suelo. Actualmente se observan varios fenómenos que provocan una modificación del pH en el suelo, entre ellos se destacan la precipitación ó lluvia ácida y los drenajes ácidos de mina. En Chile no se dispone de información acerca de este tipo de perturbaciones y cómo afectan a las comunidades microbianas del suelo. El pH puede tener numerosos efectos no sólo sobre la actividad metabólica de los microorganismos sino también sobre los patrones de distribución, abundancia y diversidad de la misma. Por otra parte, si el suelo es un importante reservorio de diversidad microbiana, cambios drásticos de pH podrían hacer abundantes poblaciones microbianas minoritarias del suelo modificando la diversidad genética y funcional de estos ensambles microbianos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del pH ácido sobre la diversidad de las comunidades microbianas de suelos áridos y semiáridos, mediante aproximaciones dependientes e independientes de cultivo. Los resultados indicaron que los tratamientos crónicos de microcosmos de suelos áridos y semiáridos con medio a pH ácido, no provocaron una disminución marcada en el pH del suelo árido, lo que puede deberse al efecto amortiguador del mismo. Sin embargo, el pH del suelo semiárido alcanzó valores cercanos a pH 4,5 en todos los tratamientos. Por otra parte, cuando se procedió a caracterizar los microcosmos mediante recuento de colonias, aislamiento y cultivo, se obtuvieron colonias bacterianas y fúngicas a pH 3 desde microcosmos de suelo semiárido, pero no se obtuvieron aislados bacterianos desde el microcosmos de suelo árido tratado a pH 3 en los tiempos finales de tratamiento. Todos los cultivos bacterianos del suelo semiárido aislados a pH 3 pertenecen al género Rhodospirillum resultan ser ácido tolerantes, pero no acidófilos. Los aislados fúngicos obtenidos de ambos suelos acidificados pertenecen en su mayoría al grupo ascomycota. Las velocidades de crecimiento de los aislados fúngicos indican que la mayoría de los hongos que provienen del suelo semiárido crecen más lento que los hongos aislados desde el suelo árido. Algunos aislados fúngicos mostraron mayor velocidad de crecimiento a pH 3, aunque la mayoría fueron tolerantes a las condiciones ácidas, ellos crecen mejor a pH más altos. La comunidad bacteriana de ambos suelos mostró patrones de TRFLP diferentes cuando disminuyó el pH. Los patrones de TRFLP bacteriano fueron más diversos que los patrones de TRFLP de las comunidades fúngicas, éstos últimos presentan diferencias menores con el tratamiento ácido, indicando que las comunidades fúngicas son más resistentes a la perturbación estudiada. Finalmente, se determinó que la disminución del pH produjo cambios en la composición de filotipos y estructura de las comunidades microbianas de los microcosmos de suelos árido y semiárido / The arid and semiarid soils ecosystems are characterized by low abundance and microbial activity and has been suggested that the microbiota of these extreme environments have a particular composition that could respond differently to environmental disruptions. The parameter proposed study is the pH, since it is globally considered the best descriptor of the diversity and composition of soil microbial assemblages. Currently, several phenomena are observed which cause a change in the pH soil, including acid rain and acid mine drainage. In Chile, there is no information about this type of disturbances and how they affect soil microbial communities. The pH can have numerous effects not only on the metabolic activity of microorganisms but also on patterns of distribution, abundance and diversity. On the other hand, if the soil is a major reservoir of microbial diversity, drastic changes in pH could cause that those minority microbial soil populations becomes abundant, modifying the genetic and functional diversity of these microbial assemblages. The aim of this work was evaluate the effect of acid pH on the diversity of microbial communities in arid and semi-arid soils, using culture dependent and independent approaches. The results indicated that chronic treatments of arid and semi-arid soils with medium to low pH, in a microcosm assay, did not cause a marked decrease in the pH of arid soil, which may be due to the buffer effect of the same. However, the semi-arid soil pH reached values close to pH 4.5 in all treatments. On the other hand, when we proceeded to characterize the microcosms by counting colonies, isolation and cultivation, bacterial and fungal colonies were obtained at pH 3 from soil microcosm semiarid, but not bacterial isolates were obtained from the arid soil microcosms treated at pH 3 at the end times of treatment All semi-arid soil bacteria isolates at pH 3 belong to the genus Rhodospirillum and they are acid tolerant but no acidophile, The fungal isolates obtained from both acidified soils are mostly Ascomycota group. Growth rates of fungal isolates indicate that the majority of fungi isolated from semiarid soil grow slower than fungi isolated from the arid soil. Some fungal isolates showed a high growth rate at pH 3, although the most of them were tolerant to the acidic conditions, they have greater growth rate at higher pH. The bacterial community from both soils exhibited distinctive TRFLP patterns when decrease of pH. T RFLP patterns of bacterial communities were more diverse than T RFLP profiles of fungal communities and exhibiting little differences with acid treatment, this result suggest that fungal communities are more resistant to the disturbance. Finally, we determined that decrease of pH induced changes in the phylotypes composition and structure of microbial communities in microcosms of semi-arid soil / FONDECYT

Ingeniero Civil en Biotecnología / Ingeniero Civil en Química / El suelo es un recurso natural muy importante por su función de soporte mecánico y fuente de nutrientes. Las interacciones antropogénicas son fuentes de degradación y contaminación del suelo. En Chile existen varias actividades económicas con potencial de contaminar el suelo, tales como la actividad forestal, agrícola y minera. En especial la actividad minera, produce varios impactos ambientales por la gran cantidad de residuos generados en el proceso. Este trabajo se enmarca en un proyecto INNOVA Chile de CORFO, en el cual como parte de las actividades propuestas se requiere realizar pruebas piloto de remediación de suelo. Debido a las características de la zona y los antecedentes relacionados con impactos medio ambientales que se han producidos en los últimos 50 años, se ha seleccionado la comuna de Puchuncaví. El objetivo de esta tesis es analizar y comparar tecnologías de remediación a suelos contaminados con metales. Las tecnologías propuestas para esto son: el lavado de suelos, la bioestabilización y la electrorremediación, las cuales fueron seleccionadas en base a una estrategia de remediación diseñada que se enfoca tanto en el estrato aerobio y anaerobio del suelo, con el objetivo de analizar la remoción o estabilización del cobre y del arsénico en el suelo. Al llevarse a cabo los ensayos de remediación para las tres tecnologías el resultado más exitoso fue el obtenido en el lavado de suelos, en el cual se logró un porcentaje de remoción del 15% y 20% para el cobre y 28% y 25% para el arsénico. Para la bioestabilización se obtuvo resultados similares para el suelo remediado y el suelo control, por lo que para este suelo en particular no es una tecnología necesaria. La electrorremediación se realizó de manera más exploratoria, y se obtuvieron conclusiones que permiten confirmar que es una tecnología atractiva, pero se requeriría de mayor tiempo de tratamiento del suelo y de una realización experimental con más variables a analizar y considerar los costos involucrados. Para cuantificar los metales totales tanto en las muestras de suelo como las de agua, se utilizaron las metodologías de ICP-OES e ICP-Masa. A partir de los resultados de la fase experimental es posible proponer como estrategia de remediación recomendada el lavado de suelos para tratar el estrato aerobio, mientras que para el estrato anaerobio no se requeriría de una estabilización, porque ya se tiene una alta fijación de los metales al suelo, debido tanto a características del suelo, como a la especiación de los metales presentes en éste.

El estudio de las propiedades físicas y químicas de los suelos permite evaluar la fertilidad del suelo que servirá para identificar las zonas más adecuadas para determinados cultivos, conservar y mejorar la productividad del suelo. El propósito de este trabajo de investigación fue evaluar los indicadores físicos y químicos que estiman la fertilidad usando los niveles de calidad de suelos en un sistema de andenería, con la finalidad de proponer indicadores que explican la variabilidad para la recuperación de la capa arable en los andenes que han sido abandonados, así revalorar y promover el reaprovechamiento de dicha tecnología para garantizar la seguridad alimentaria de la población local como parte del desarrollo sostenible agrícola. La zona de estudio corresponde al sistema de andenería perteneciente al centro poblado de Cacra, en el distrito del mismo nombre, ubicado en la margen izquierda de la parte alta de la microcuenca del río Cacra, provincia de Yauyos, región Lima; cuenta con aproximadamente 40 ha (400 000m2) de áreas de cultivo. Las muestras de suelos fueron tomadas en dos periodos del año el 24 de mayo del 2015 en la época de sembrío y el segundo periodo se realizó 19 de julio del 2015 en la época de cosecha de los cultivos en base a un patrón de muestreo de rejillas regulares y se colectaron 9 muestras superficiales de 0-30 cm de profundidad. Para la identificación de elementos químicos en el suelo se usó el análisis de fluorescencia de rayos x y para la determinación de los indicadores fisicoquímicos se usaron métodos analíticos normalizados y referenciados. Se evaluó indicadores físicos como textura, densidad aparente y humedad; e indicadores químicos como potencial de hidrógeno, conductividad eléctrica, carbonatos, materia orgánica, nitrógeno total, nitrógeno disponible (nitratos), fósforo disponible, Azufre disponible (sulfatos), capacidad de intercambio catiónico, saturación de bases (calcio, magnesio, potasio y sodio intercambiable) y micronutrientes (cobre, cinc, hierro y cloruros). A partir de los resultados se determinó que los suelos presentan buena compactación, textura franca arcillo arenosa y franca arenosa, salinidad baja, baja sodicidad, macronutrientes moderados, altos contenidos de micronutrientes disponibles como el hierro, cobre y zinc, presenta suelos potencialmente ácidos debido la lixiviación de los cationes básicos y presencia de elementos generadores de acidez como son el aluminio y el hierro que proviene de la geoquímica. Por otra parte, se realizó métodos quimiométricos (análisis de componentes principales, PCA) de las variables estudiadas para encontrar la diferenciación de las áreas de cultivos. / Tesis

El delta del Paraná conforma una unidad diferenciada de su entorno: la selva de rivera. Sufre periódicas inundaciones como consecuencia del desborde de los ríos o por la sudestada que provoca el ingreso de las aguas del Río de la Plata en dirección contraria a su escorrentía natural. El sector interno de las islas presenta una capa freática cercana a la superficie y el perfil de los suelos es una sucesión de capas de diferente espesor y granulometría. En cambio en las partes altas se ha desarrollado un horizonte superficial, característico de los molisoles. Actualmente el principal destino de los suelos es forestal o ganadería extensiva estacional pero, es posible que en un futuro, debido a la creciente demanda de alimentos sean acondicionadas para fines agrícolas. El objetivo del presente trabajo es el de analizar las principales limitaciones  de los suelos' presentes en el delta argentino y cartografiarlos a escala 1:500000 a nivel de unidad cartográfica. Las limitantes estudiadas fueron la textura superficial y subsuperficial, salinidad, alcalinidad, drenaje y peligro de anegamiento. Se utilizaron los datos presentes en la cartografía de suelos a escala 1:500000 y l: 200000.   The Delta of Parana conforms a different unit of its surrounding environment : the shore jungle. It's a zone characterized by several and frecuent inundations as consequence of rivers overflow or by south east wind which causes the Río de la Plata water to enter in opposite direction to its natural flow. The islands internal area presents a phreatic layer near the surface and the si de view soils have several layers of different thickness and granulometric types. Otherwise, a shallow soil horizon has developed at high sectors, mainly characterized by mollisels. At present, main land use is forestry or livestock, but in the future it's posible to prepare the soil for agricultúral purposes, because of food demand m crease. The objetive of this paper is to analize the main limitations of present soils in the Argentinian delta and map them with 1:500000 scale as a cartographic unit. Studied limitations were: surface and undersurface texture, alkalinity, salinity, drainage and overflowing. Present data were used in soils cartography with scale 1:500000 and 1:200000.

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado académico de Magíster en Bioquímica área de especialización en Bioquímica Ambiental y Memoria para optar al título profesional de Bioquímico / El valle de Aconcagua es una de las principales zonas agrícolas ubicada en la región de Valparaíso, Chile. La minería del cobre y el empleo de agroquímicos que contienen cobre, ha provocado un incremento en la concentración de este metal en este sector. La presencia de cobre en los suelos disminuye la biomasa y la actividad metabólica bacteriana provocando un menor rendimiento de los procesos biogeoquímicos en los que las bacterias participan. Esto conlleva a una pérdida de la fertilidad de los suelos agrícolas y daños en el ecosistema. En esta tesis se postula que la presencia de cobre en altas concentraciones en los suelos agrícolas de la región de Valparaíso provoca una disminución en la diversidad de las comunidades bacterianas y un incremento de bacterias tolerantes al metal. Para esto se analizaron suelos del valle de Aconcagua que presentaron altas concentraciones de cobre (379, 520 y 784 mg/kg) y un suelo sin contaminación con cobre (control) correspondiente al valle de Casablanca (20 mg/kg). Se determinó el número de bacterias heterótrofas y bacterias tolerantes a cobre (0,8 mM) mediante técnicas de cultivo. Se caracterizaron las cepas bacterianas más tolerantes a este metal. Se determinó la diversidad y riqueza de las comunidades bacterianas de los suelos del valle de Aconcagua y Casablanca mediante la técnica de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE). Los resultados obtenidos indican que el número de bacterias heterótrofas fue similar en los suelos analizados. Sin embargo, el número de bacterias heterótrofas tolerantes a cobre fue significativamente mayor en los suelos contaminados que en el suelo control. De las 92 cepas aisladas cinco presentaron alta tolerancia a cobre (CMI entre 3,1 - 4,7 mM). Las cinco cepas seleccionadas, C21, O4, O12, A32 y A55 presentaron el gen copA que codifica la enzima oxidasa multicobre que confiere resistencia a cobre. O12, A32 y A55 exhibieron resistencia a 17 mM de níquel y presentaron el gen nccA que codifica una de las proteínas que forma parte de la bomba de eflujo que otorga resistencia a níquel. Los aislados C21 y O4 presentaron tolerancia a cromato (4,3 mM). Las cepas O12 y A32 presentaron plásmidos que podrían estar involucrados en la resistencia a metales pesados. La velocidad de crecimiento de la cepa O12 por la presencia de cobre (0,8 y 2,4 mM) no fue afectada. Por otra parte, la riqueza y el índice de diversidad (H) no mostraron diferencias significativas entre las comunidades de los suelos contaminados y el control (p>0,05). La tolerancia a altas concentraciones de metales pesados de las cepas aisladas de los suelos con alto contenido de cobre indica que la presencia de este metal en los suelos ejerce una presión selectiva en las comunidades bacterianas. Esta presión selectiva tiene como consecuencia un aumento en la tolerancia a cobre en las comunidades bacterianas. / The Aconcagua valley, located in the Valparaiso region, is one of the main agricultural areas of Chile. Copper mining and the massive use of copper agrochemicals has led to an increase of copper concentration in soils. Copper reduces biomass and bacterial metabolic activity in soils. Therefore, copper reduces agricultural soils fertility and causes ecosystem damage. This thesis postulates that copper at high concentrations in agricultural soils decreases the bacterial community diversity and increases copper-tolerant bacteria. Soils from the Aconcagua valley with high concentrations of copper (379, 520 y 784 mg/kg) and a soil from the Casablanca valley (20 mg/kg) were analyzed. Heterotrophic bacteria and copper-tolerant bacteria from soils were determined by culture-dependent techniques. Copper resistant bacteria were isolated. Strains with high copper-tolerance were further characterized. The diversity and abundance of bacterial communities in Aconcagua and Casablanca valleys soils were determined by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). The number of heterotrophic bacteria was similar in all soils. The number of copper-tolerant heterotrophic bacteria was significantly higher in copper-contaminated soils than in control soils. 92 bacterial strains were isolated. Five strains, C21, O4, O12, A32, and A55, showed high resistance to copper (MIC 3.1 - 4.7 mM). These 5 strains possess the copA gene that encodes CopA, a protein related to copper resistance. The strains O12, A32 and A55 showed tolerance to nickel (17 mM) and possessed the nccA gene that encodes the protein NccA confering resistance to this metal. Strains C21 and O4 were tolerant to chromate (4.3 Mm). Plasmids ware detected in isolates O12 and A32, which may encode heavy metal resistance genes. The growth rate of strain O12 was not affected by the presence of copper (0,8 mM and 2,4 mM). The richness and diversity index (H) indicated no significant differences between communities from copper-contaminated soils and control soil (<0,05). The copper tolerant strains isolated from contaminated soils suggest selective pressure of copper to bacterial communities. The selective pressure of copper increased copper tolerance of bacterial communities.

Memoria para optar al título de Geógrafo / La pérdida de biodiversidad constituye una de las más importantes amenazas para el ser humano y su futuro. Los cambios de cobertura y uso de suelo que afectan la provisión de servicios ecosistémicos (perturbación) son una de las causas principales. Considerando estas dinámicas desde una perspectiva de sistemas complejos adaptativos, la escala juega un rol crucial en la gestión y sustentabilidad de los paisajes socioecológicos. Entender cómo se comportan las perturbaciones a diferentes escalas espaciales, es de gran importancia para lograr un desarrollo sustentable estos paisajes. De lo contrario, se producen discordancias escalares que resultan en la degradación de los ecosistemas. En este contexto, la Región Metropolitana de Santiago, Chile, destaca por su gran dinamismo económico y demográfico. Cuantificando los cambios más drásticos de vegetación en ésta, entre 1997 y 2004, se obtuvieron los patrones de perturbación por medio del algoritmo de ventanas móviles en diez escalas espaciales, para luego ser analizados según uso y cobertura de suelo. Se encontró que Los cultivos, anuales y permanentes constituyen la principal fuente de perturbación en la Región y sus Provincias por sobre otras coberturas de suelo como la silvicultura o la urbanización/minería. Estos roles tienden a cambiar según la escala y Provincia en cuestión. Por otra parte, las áreas naturales actúan como sumideros a nivel regional y provincial. También, se encontró que los cultivos producen la principal discordancia multiescalar con las otras coberturas de suelo analizadas. Respecto a los patrones de perturbación en la Región, éstos poseen una distribución relativamente equitativa entre sus Provincias, lo cual podría ser debido al rol de la variable topográfica como límite de los sistemas antrópicos. Finalmente, esta investigación constituye una pequeña incursión en el potencial teórico y práctico que ofrece el estudio de la complejidad al estudio geográfico en el ámbito de la sustentabilidad.

Tesis para optar al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Producción Animal / El objetivo fue evaluar la eficiencia biológica (EFBI) y económica (EFEC), de vacas “Holstein Neozelandés” (HNZ) y su cruza con “Jersey” (CRUZA), utilizando registros de peso vivo postparto (PV) de 2.088 lactancias completas, dentro de 19 años (1995-2013), en la Región de Los Lagos (Estación Experimental Oromo, Universidad de Chile). Las variables analizados fueron: PV, peso metabólico (PV0,75), año inicio de lactancia, días en lactancia, número ordinal de parto (NOP), mes de parto, producción de leche, producción de materia grasa, producción de proteína láctea, y biotipo (GEN). El GEN HNZ, incluyó vacas con ≥75% HNZ, sin cruzamientos con “Jersey”; mientras que CRUZA, incluyó vacas con ≥12,5% “Jersey”. Para NOP, las categorías fueron 1, 2, 3, 4, 5 y ≥6. Para MES, sólo se incluyeron los meses de partos de fines de invierno e inicio de primavera (Julio a Noviembre). No fue posible inferir diferencias entre GEN sin considerar el efecto de la interacción GEN-NOP (p<0,05). Aun así, en la EFBI para todos los parámetros productivos analizados, la CRUZA obtuvo ventajas productivas (hasta 13%) vs HNZ (p<0,05). La EFEC también proporcionaría una ventaja económica (hasta 9%) para CRUZA (p<0,05). Sin embargo, al analizar EFEC sólo como producción cruda por vaca, no se apreciaron diferencias en rentabilidad según litros base equivalente (p>0,05). / The objective was to evaluate biological (EFBI) and economic efficiency (EFEC) of "Holstein New Zealand" (HNZ) cows, and its cross with "Jersey" (CRUZA) using postpartum body weight records (PV) from 2,088 complete lactations within a period of 19 years (1995-2013), in the Los Lagos Region (Oromo Experimental Station, University of Chile). Analyzed variables were: body weight (PV), metabolic weight (PV0.75), lactation year, days in milk, parity number (NOP), calving month, breed (GEN) and milk, fat and, protein yields. The HNZ GEN, included ≥75% HNZ cows without "Jersey" breed; while CRUZA included cows having ≥12.5% of "Jersey". NOP categories were 1, 2, 3, 4, 5 and ≥6. For MES, were only included calvings occurred in late winter and early spring (July to November). It was not possible to analyze differences between GEN without considering the effect of the GEN-NOP interaction (p<.05). However, in all productive traits, EFBI was superior for CRUZA vs HNZ (p<.05) (untill 13%). EFEC also provided evidence of an economic advantage (untill 9%) for CRUZA (p<.05), however, when analyzing EFEC solely as milk output per cow, no differences in yield were observed, measured as milk liter equivalent base (p>.05).

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo / El análisis cuantitativo de la variabilidad de los suelos es cada vez más importante para una adecuada evaluación y manejo de este recurso. Pocas investigaciones se han desarrollado para estimar la variación en las propiedades edáficas en laderas áridas. La erosion de cárcavas es un proceso geomorfológico activo en la zona sur de la Región de Coquimbo, y se asocia a condiciones climáticas, elevados gradientes de pendiente y pastoreo intensivo. La productividad se ha reducido debido a los efectos de la erosión, la cual varía según la posición en la que se encuentre el pedón y el aspecto de la pendiente. Para evaluar los efectos de la producción intensiva en las propiedades edáficas se empleó la técnica de reconstitución de perfiles de suelo, con el fin de evaluar la magnitud y los alcances de la erosión en la Región analizada. Los suelos cultivados fueron comparados con su condición original, identificándose cambios morfológicos, físicos y químicos Para ello se seleccionaron pedones en un transecto realizado desde una ladera de exposición ecuatorial con cárcavas basales a otra de exposición polar sin rasgos erosivos. Se realizó un levantamiento altimétrico y descripciones de los pedones, analizando horizontes genéticos en términos morfológicos, químicos y físicos. A su vez, se determinó el volumen de suelo asociado a la formación de cárcavas en la ladera erosionada, estimando pérdidas de partículas de suelo, MO y macronutrientes totales. Al comparar ambas laderas, se advierte en general condiciones físicas y químicas más favorables en la de exposición polar. Los pedones más bajos en la ladera presentan texturas más finas y condiciones físicas y químicas restrictivas al crecimiento radical, unido a un menor contenido de materia orgánica (MO). De acuerdo al análisis de reconstitución de perfiles, el pedón más completo presentó una secuencia de horizontes A-Bt-Bz-Cz, encontrándose perfiles truncados en la base de la ladera erosionada. El volumen de suelo estimado como pérdida producto de la formación de cárcava fue de 142 m 3 y se asocia no sólo a una pérdida de partículas de suelo, sino también a una completa desaparición de MO y macronutrientes. Como consecuencia de la erosión acelerada, las pérdidas alcanzan a: 5.237, 1.293 y 2.458 Mg ha -1 de arena, limo y arcilla, respectivamente. La pérdida de macronutrientes fue de 3 (N), 45 (P) y 44 (K) Mg ha -1 , mientras que el carbono orgánico disminuyó entre 51 y 77% de su condición original, correspondiente a 11 Mg ha -1 de pérdida. En este contexto, los procesos observados de erosión acelerada contribuyen a reducir la fertilidad y resiliencia del suelo, resultando imperativo adoptar medidas preventivas contra la degradación de suelos. / Quantitative information on soil variability has become increasingly important for soil assessment and management. There have been scarce researches in order to estimate the vertical variation in soil attributes at arid hillslope positions. Gully erosion is an active geomorphic process in the southern of Coquimbo Region and is mostly associated to climate conditions, steep slopes gradients and intensive grazing. There has been a substantial loss of productivity due to the effects of erosion, which vary with the slope aspect and the position of the pedons in the landscape. Soil profiles reconstruction technique is used to evaluate the effects of cultivation in soil properties. Cultivated soils are compared to match native soils and an evaluation of the physical, chemical and morphological changes are made. This technique was used to assess the magnitude and extent of soil erosion on studied Region. Several pedons were selected in a transect that go from an equatorial aspect slope with basal gullies to a polar exposure slope without erosive features. A theodolite survey and a description of several soil pits were realized, analyzing genetic horizons in morphological, physical and chemical terms. In addition, the soil volume associated with gullies was determined, estimating losses of soil particles, OM and essential total macroelements. Comparing both hillsides, in general a more favorable physical and chemical conditions in polar exposure was observed. Pedons on the lower part of eroded hillsides slope presents lower content of soil OM, finer soil textures and both physical and chemical conditions that restrict plant roots growth. According to the profile reconstruction analysis, the most complete pedon probably has an horizon sequence of A-Bt-Bz-Cz and truncated profiles are observed at the eroded hillslope positions. The estimated loss of soil volume was of 142 m 3 and associated not only to soil particles loss, but also a complete OM and macronutrients disappearance. Therefore, resulting of accelerated erosion process, losses of materials reach to 5237, 1293 and 2458 Mg ha -1 of sand, silt and clay, respectively. Macroelements losses are of 3 (N), 45 (P) and 44 (K) Mg ha -1 and losses of organic carbon reach to 51 to 77% of original content, i.e. around 11 Mg ha -1 . In this context, the accelerated processes observed contribute to reduce the fertility and resilience of soils, being imperative to take preventive measures against soil degradation.

Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniero Agrónomo / El análisis cuantitativo de la variabilidad de los suelos es cada vez más importante para una adecuada evaluación y manejo de este recurso. Pocas investigaciones se han desarrollado para estimar la variación en las propiedades edáficas en laderas áridas. La erosion de cárcavas es un proceso geomorfológico activo en la zona sur de la Región de Coquimbo, y se asocia a condiciones climáticas, elevados gradientes de pendiente y pastoreo intensivo. La productividad se ha reducido debido a los efectos de la erosión, la cual varía según la posición en la que se encuentre el pedón y el aspecto de la pendiente. Para evaluar los efectos de la producción intensiva en las propiedades edáficas se empleó la técnica de reconstitución de perfiles de suelo, con el fin de evaluar la magnitud y los alcances de la erosión en la Región analizada. Los suelos cultivados fueron comparados con su condición original, identificándose cambios morfológicos, físicos y químicos Para ello se seleccionaron pedones en un transecto realizado desde una ladera de exposición ecuatorial con cárcavas basales a otra de exposición polar sin rasgos erosivos. Se realizó un levantamiento altimétrico y descripciones de los pedones, analizando horizontes genéticos en términos morfológicos, químicos y físicos. A su vez, se determinó el volumen de suelo asociado a la formación de cárcavas en la ladera erosionada, estimando pérdidas de partículas de suelo, MO y macronutrientes totales. Al comparar ambas laderas, se advierte en general condiciones físicas y químicas más favorables en la de exposición polar. Los pedones más bajos en la ladera presentan texturas más finas y condiciones físicas y químicas restrictivas al crecimiento radical, unido a un menor contenido de materia orgánica (MO). De acuerdo al análisis de reconstitución de perfiles, el pedón más completo presentó una secuencia de horizontes A-Bt-Bz-Cz, encontrándose perfiles truncados en la base de la ladera erosionada. El volumen de suelo estimado como pérdida producto de la formación de cárcava fue de 142 m3 y se asocia no sólo a una pérdida de partículas de suelo, sino también a una completa desaparición de MO y macronutrientes. Como consecuencia de la erosión acelerada, las pérdidas alcanzan a: 5.237, 1.293 y 2.458 Mg ha-1 de arena, limo y arcilla, respectivamente. La pérdida de macronutrientes fue de 3 (N), 45 (P) y 44 (K) Mg ha-1, mientras que el carbono orgánico disminuyó entre 51 y 77% de su condición original, correspondiente a 11 Mg ha-1 de pérdida. En este contexto, los procesos observados de erosión acelerada contribuyen a reducir la fertilidad y resiliencia del suelo, resultando imperativo adoptar medidas preventivas contra la degradación de suelos. / Quantitative information on soil variability has become increasingly important for soil assessment and management. There have been scarce researches in order to estimate the vertical variation in soil attributes at arid hillslope positions. Gully erosion is an active geomorphic process in the southern of Coquimbo Region and is mostly associated to climate conditions, steep slopes gradients and intensive grazing. There has been a substantial loss of productivity due to the effects of erosion, which vary with the slope aspect and the position of the pedons in the landscape. Soil profiles reconstruction technique is used to evaluate the effects of cultivation in soil properties. Cultivated soils are compared to match native soils and an evaluation of the physical, chemical and morphological changes are made. This technique was used to assess the magnitude and extent of soil erosion on studied Region. Several pedons were selected in a transect that go from an equatorial aspect slope with basal gullies to a polar exposure slope without erosive features. A theodolite survey and a description of several soil pits were realized, analyzing genetic horizons in morphological, physical and chemical terms. In addition, the soil volume associated with gullies was determined, estimating losses of soil particles, OM and essential total macroelements. Comparing both hillsides, in general a more favorable physical and chemical conditions in polar exposure was observed. Pedons on the lower part of eroded hillsides slope presents lower content of soil OM, finer soil textures and both physical and chemical conditions that restrict plant roots growth. According to the profile reconstruction analysis, the most complete pedon probably has an horizon sequence of A-Bt-Bz-Cz and truncated profiles are observed at the eroded hillslope positions. The estimated loss of soil volume was of 142 m3 and associated not only to soil particles loss, but also a complete OM and macronutrients disappearance. Therefore, resulting of accelerated erosion process, losses of materials reach to 5237, 1293 and 2458 Mg ha-1 of sand, silt and clay, respectively. Macroelements losses are of 3 (N), 45 (P) and 44 (K) Mg ha-1 and losses of organic carbon reach to 51 to 77% of original content, i.e. around 11 Mg ha-1. In this context, the accelerated processes observed contribute to reduce the fertility and resilience of soils, being imperative to take preventive measures against soil degradation.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Agrónoma / La Región de O’Higgins, en la zona central de Chile, concentra el 40% de la producción de maíz del país, mayoritariamente como monocultivo, donde la labranza intensiva ha generado una degradación física del suelo que se manifiesta en procesos avanzados de compactación. El objetivo principal de este estudio fue evaluar la variabilidad espacial de propiedades hidráulicas de un suelo de textura gruesa (Typic Haploxerepts) bajo cultivo de maíz grano, asociándolas al estado de compactación y su dependencia con la hidrofobia del suelo. El estudio se realizó en un potrero de 2,9 ha bajo un sistema de producción maíz grano-barbecho bajo labranza convencional, ubicado en la Región de O’Higgins, Comuna de Pichidegua, entre los años 2013 y 2014. Se midió la resistencia a la penetración (RP), definiendo dos zonas de muestreo, denominadas como de alta RP y de baja RP. En cada zona se tomaron muestras dentro y fuera de la huella de tránsito del tractor y a dos profundidades, estableciendo cuatro tratamientos: No Huella- profundidad 0 cm (T1); No Huella- profundidad 30 cm (T2); Huella- profundidad 0 cm (T3); y Huella- profundidad 30 cm (T4). Se midió el contenido de materia orgánica (MO), textura, densidad aparente (Da), conductividad hidráulica (K) e hidrofobia (R). La caracterización física indicó que el suelo presenta una clase textural franco arenosa (7,4% arcilla), la RP varió de 0,2 a 2 MPa en superficie y de 0,6 a 2,4 MPa a 30 cm de profundidad (pie de arado) y el contenido de MO fue mayor en el sitio de baja RP, aunque sin diferencias estadísticas significativas (α > 0,05) entre las posiciones dentro y fuera de la huella del tractor ni con respecto a la profundidad, al igual que para la Da y el índice de repelencia R. La K varió entre 0,6 y 18 cm h-1, siendo mayor en profundidad debido a que la labranza destruye los macroporos del horizonte superficial generados durante la temporada de cultivo; no hubo relación con la posición respecto a la huella. Finalmente se encontró una relación lineal entre K y R, lo que permitió explicar las diferencias entre los sitios de alta y baja RP. / O'Higgins Region in central Chile, accounts for 40% of the country's maize production, mostly as a monoculture, where intensive tillage has generated soil physical degradation such as soil compaction. The main objective of this study was to evaluate the spatial variability of soil hydraulic properties of a coarse-textured soil (Typic Haploxerepts) cultivated with maize, associated to the level of compaction and its dependence with the hydrophobicity. The experimental field (2,9 ha) is located in the central valley of Chile, and the experiment was carried out in the season 2013-2014, in a continuous fallow-maize system under conventional tillage. In a systematic sampling, penetration resistance (PR) was measured, defining two sampling areas, such as high and low PR. In each area soil samples were taken inside and outside of the wheel track and at surface and below the depths of plowing, establishing four treatments: Out track 0 cm depth (T1); Out track 30 cm depth (T2); In track 0 cm depth (T3); and In track 30 cm depth (T4). Soil organic matter (SOM), texture, bulk density (Db), hydraulic conductivity (K) and hydrophobicity (R) were measured. The physical characterization indicated that the soil has a sandy loam textural class (7.4% clay), the PR ranged from 0.2 to 2 MPa at surface and 0.6 to 2.4 MPa at 30 cm depth (plow pan), and the SOM content was higher in the site of low PR, but without significant statistics differences (α >0.05) between positions inside and outside the tractor track and with respect to depth, as well as the Db and the R repellency index. The K varied between 0.6 and 18 cm h-1, being greater in deeper soil because tillage destroys the macropores generated at surface during the growing season; there were no relation of K respect the position (in, out) of the track. Finally, a lineal relationship was found between K and R, explaining the differences between high and low PR sites.