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“Jardín Botánico Arturo E. Ragonese”
06 de Marzo del 2015 Programa de la Jornada
9,15hs. –Palabras de Bienvenida del Director del Centro del CIRN, Dr. Pablo Mercuri.
9,30 a 10,30 hs- Exposición de los temas de Tesis de los diferentes Institutos.
1. Laura Solari “Efecto de la expansión e intensificación agrícola en las comunidades de aves de la Región Pampeana y Espinal a múltiples escalas espaciales y temporales: una aproximación basada en la historia de vida reproductiva de las especies”.
2. Gabriela Civeira “Desarrollo de un sistema integral para el análisis y optimización de patrones de uso de la tierra y la generación de propuestas de ordenamiento territorial rural en áreas forestales del delta bonaerense del río Paraná”
3. Santiago Banchero “Evaluación de la capacidad de predicción de granizo de índices atmosféricos”
4. Analía Puerta “Calidad Postcosecha de Gerbera para corte”
5. Silvina Ghio “Prospección y caracterización de bacterias celulolíticas y hemicelulolíticas de suelo”
6. Romina Suárez “Efectos multiescala del proceso de agriculturización sobre los anfibios: interacciones entre expansión e intensificación de la agricultura”.
10,30 a 10,45 hs. –Desayuno saludable
10,45 a 12 hs- Exposición de los temas de Tesis de los diferentes Institutos.
7. María de los Ángeles Fischer “Efecto de los grandes incendios sobre el ciclo de energía y carbono: un enfoque regional”
8. Marcelo Beltrán “Efecto del centeno como cultivo de cobertura sobre la disponibilidad de nutrientes en el suelo”
9. María Florencia D Andrea “Evaluación del riesgo asociado al nivel actual de uso de plaguicidas para biota acuática en la región pampeana”
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10. Daniel Morisigue “Efecto de la temperatura sobre el crecimiento y floración de la hortensia (Hydrangea macrophylla). Su relación con la producción comercial en el Area Metropolitana de Buenos Aires”.
11. Alicia Anschau “Evaluación de la Huella Hídrica en la producción de caña de azúcar en Argentina”
12. Marcos Angelini “Integración de procesos formadores de suelos en la cartografía digital de suelos”
13. Martín Arteaga “Variabilidad inter e intra poblacional del aceite esencial de Minthostachys Verticillata”
14. Laura Medero “estrategia comunicacional para matrices socioculturales del proyecto integrador gestión de la biodiversidad”
12 a 13 hs. -Almuerzo libre
13,10 a 14.10 hs.- Exposición de los temas de Tesis de los diferentes Institutos.
15. Teresa Boca “Autocorrelación espacial en la validación de productos derivados de sensores remotos”
16. Guillermo Peralta “Calidad de la estructura de suelos en siembra directa en ambientes subtropicales y templados. Efectos sobre enraizamiento y utilización de agua y nitrógeno en el cultivo de soja”
17. Celina Braccini “Comportamiento de oviposición de la “avispa sierra del sauce” (Nematus oligospilus): claves involucradas en la elección de plantas hospederas (Salix spp.)”
18. María Eugenia Beget “La eficiencia del uso del agua en cultivos bajo riego de la Cuenca
media del Río Colorado: aspectos productivos y económicos”
19. Leonardo Tenti “Caracterización del funcionamiento de pastizales de la Pampa Deprimida a través de datos satelitales. Relación espacio-temporal entre el IVN y variables climáticas”
20. Ingrid Villanova “Análisis estadístico multivariado aplicado a la investigación de mercados de plantas ornamentales”.
21. Hernán Bach “Estudio anatómico, fitoquímico y actividad antioxidante de dos especies del género valeriana conocidas con el nombre de “ñancolahuen”
22. Julián Greppi “Estudio de compatibilidad interespecífica en especies nativas de Mecardonia con potencial para la obtención de cultivares ornamentales”
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14,10 a 16 hs. - Exposición de los temas de Tesis de los diferentes Institutos.
23. Analía Faroni “Caracterización de la raza Sweet potato feathery mottle virus que afecta a Ipomoea batatas (L.) Lam en Argentina y establecimiento de un método rápido de diagnostico en plantas in vitro”
24. Natalia Osinaga “Cambio del uso de la tierra en el Chaco Subhúmedo: Efecto sobre las
emisiones de gases de efecto invernadero y los stocks de carbono del suelo”
25. Analía Rodríguez “Caracterización de la diversidad genética y la capacidad solubilizadora de fósforo de Bacterias rizosféricas en un cultivo de maíz. Efectos del estado fenológico y la fertilización fosforada”
26. Mariana Minervini “Propiedades morfológicas, físicas y mineralógicas, y emisiones de gases de efecto invernadero (gei) en suelos incendiados de humedal y de yungas”
27. Belén Poliserpi “Impacto de los insecticidas neonicotinoides, utilizados como curasemillas en cultivos extensivos de grano, sobre la salud de las aves granívoras silvestres”.
28. Valeria Rosselot “Como se construye el saber ambiental: el caso de los productores hortícolas de Gualeguaychú”
29. Hernán Mengoni “Intervalo hídrico óptimo en suelos de la región pampeana”
30. Romina Mezher “Estimación de precipitación con radares meteorológicos”
31. Bárbara Pidal "Parches de naturaleza en la matriz urbana: El talar del Jardín Botánico
Arturo E. Ragonese (JBAER) y su dispersión interna y hacia el entorno"
32. Jimena Damonte “Impacto de los plaguicidas sobre el estado fisiológico y energético de anuros adultos provenientes de zonas agrícolas”
33. Natalia Gattinoni “Intercambios de masa y energía entre la vegetación y la capa límite
atmosférica en dos ecosistemas de Argentina”
34. Nuria Lewczuk “Emisiones de N2O en suelos agrícolas de la Región Pampeana”
16, 15 hs. –Cierre.
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Plan de Tesis Doctoral - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – UBA
Efecto de la expansión e intensificación agrícola en las comunidades de aves de la Región Pampeana y Espinal a múltiples escalas espaciales y temporales: una aproximación basada en la historia de vida reproductiva de las especies
Tesista: Lic. Laura María Solari
Director: Dr. Gregorio Gavier Pizarro Lugar de trabajo: Instituto de Recursos Biológicos (CIRN-INTA Castelar)
Objetivos generales
El objetivo general de este trabajo es comprender cómo los cambios en la composición y configuración del agroecosistema a múltiples escalas temporales y espaciales, producto de la expansión e intensificación agrícola, afectan a las comunidades de aves en la Región Pampeana y Espinal realizando una aproximación basada en la historia de vida reproductiva de las especies. La finalidad de este estudio es generar recomendaciones de manejo para una agricultura sostenible, útiles para los tomadores de decisión. Este objetivo se desarrollará en cuatro capítulos que abarcan un gradiente de escalas espaciales y temporales y niveles de procesos ecológicos.
Objetivos específicos
Capítulo 1: 1. Estratificar el área de estudio en función de la cobertura del suelo. 2. Comprender la respuesta de las comunidades de aves (riqueza total, riqueza de especies en
grupos funcionales reproductivos y densidad de especies representativas de cada grupo) a la expansión e intensificación agrícola en la Región Pampeana y Espinal.
3. Determinar cuál es la escala espacial del proceso de extensión e intensificación a la cual responden las especies representativas de cada grupo.
4. Detectar umbrales de cambio en la composición y configuración espacial donde las comunidades de aves cambian sustancialmente.
5. Generar mapas de distribución de las comunidades de aves para la región pampeana. Capítulo 2: 1. Evaluar los cambios en el uso de la tierra en la última década en la región Pampeana y
Espinal en cuanto a la composición y configuraciones espacial. 2. Evaluar el tiempo que tardan en adaptarse a los cambios en el paisaje las comunidades de
aves (riqueza total, riqueza de especies en grupos funcionales reproductivos y densidad de especies representativas de cada grupo)
Capítulo 3: 1. Evaluar el efecto de la estructura del hábitat a escala local, focalizándome en remanentes
con vegetación espontánea, en la riqueza de especies de aves. 2. Comparar el efecto de la influencia del hábitat a escala local, como presencia de
remanentes con vegetación espontánea, y de la composición y configuración del paisaje circundante.
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Capítulo 4: 1. Evaluar el uso de banquinas vegetadas de caminos como sitio de nidificación de Tyrannus
savana en un gradiente de intensificación agrícola. 2. Comparar la importancia de las variables de sitio y de paisaje en la selección de una
banquina vegetada como sitio de nidificación.
Metodología
Capítulo 1: El área de estudio abarca el norte de la Región Pampeana y parte del Espinal (Figura 1). Las variables respuesta son la riqueza total, la riqueza de especies en grupos funcionales reproductivos y la densidad de especies representativas de cada grupo funcional, los datos se obtendrán del Monitoreo Regional de Aves realizado por el INTA. Los grupos funcionales reproductivos se conformarán en función de sus requerimientos de hábitat. Para obtener las variables de estructura del paisaje (cobertura del suelo, diversidad de coberturas y forma del paisaje) se realizará un mapa de uso/cobertura de la tierra para el período 2009 utilizando imágenes Landsat TM y los índices se cuantificarán con FRAGSTAT (McGargial y Marks 1995). Además, se incluirán variables de intensidad de uso y biofísicas. El análisis estadístico se realizará con Boosted Regresion Trees (BRT). Finalmente, se generarán mapas de distribución de aves para la región pampeana utilizando el software ENVI GIS.
Figura 1: Área del Monitoreo de aves. Se ubican las transectas donde se realizan los muestreos de aves.
Capítulo 2: El área de estudio corresponde a la zona norte del monitoreo donde tenemos datos de aves desde el año 2003. Las variables respuesta serán las mismas que la del primer capítulo. Se desarrollarán 3 mapas de cobertura para el 2003, 2009 y 2012 con imágenes Landsat TM y se evaluarán los cambios de uso de la tierra en la última década. Las variables de paisaje del año 2003 se relacionarán con la riqueza total, la riqueza por grupos funcionales reproductivos y la densidad de especies representativas de cada grupo funcional de años posteriores utilizando modelos lineares generalizados múltiples (GLM) con el paquete estadístico R. Capítulo 3: El área de estudio comprende la provincia de Entre Ríos. La variable respuesta riqueza de aves también se obtendrán del Monitoreo Regional de Aves realizado por el INTA en la Región Pampeana. Las variables descriptoras se agruparan en variables de sitio y variables de paisaje: 1) Las variables de sitios se obtendrán a partir de una interpretación visual y siguiente digitalización de elementos con vegetación natural o semi-natural en un radio de 250 metros en torno a cada punto de muestreo de aves. 2) Las variables a escala de paisaje se obtendrán a partir del mapa de
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uso del suelo del primer capítulo del año 2009. Las variables de sitio y de paisaje se relacionarán con la riqueza total utilizando Boosted Regresión Trees (BRT) con el paquete estadístico R. Capítulo 4: El área de estudio comprenderá los departamentos de Paraná, Diamante, Nogoyá y Victoria en la provincia de Entre Ríos donde existe un importante gradiente de intensificación agrícola. La variable respuesta será banquina vegetada con o sin nido de Tyrannus savana. Se utilizarán tres grupos de variables explicativas para interpretar la variable respuesta: Características del nido, características de la banquina vegetada y estructura del paisaje (sitio y paisaje). Las características estructurales de los bordes de cultivo y del contexto espacial se relacionaran con la presencia/ausencia de nidos de Tyrannus savana realizando regresiones logísticas con el paquete estadístico R. Resultados Esperados
Capítulo 1: La riqueza de aves será menor en sitios con menor superficie y conectividad de ambientes naturales y semi-naturales, como así también con menor diversidad de coberturas. La pérdida de hábitat y la intensificación agrícola afectará particularmente a las especies que nidifican en el suelo ya que en los ambientes lineales la predación es más alta. Especies que construyen sus nidos abiertos en arbustos y árboles son afectados notablemente ante la pérdida de árboles y arbustos. Se espera encontrar umbrales de respuesta donde la riqueza de aves varíe sustancialmente. Capítulo 2: Sitios con mayor nivel de cambio en un lapso de 10 años, en cuanto al aumento en el área cultivada y mayor pérdida de coberturas naturales y semi-naturales de la región pampeana y espinal, tendrán una respuesta retrasada en el tiempo de las comunidades de aves. Comprender estas relaciones nos permitirá ofrecer recomendaciones de manejo sin subestimar los impactos de la agriculturización. Capítulo 3: Sitios con mayor heterogeneidad a escala local y de paisaje en la región Pampeana y Espinal tendrán mayor riqueza total de aves y mayor riqueza de especies en los grupos funcionales reproductivos. Evaluar la interacción entre las variables de sitio y las del paisaje nos permitirán identificar las estructuras claves que son necesarias para mantener la diversidad de especies y proporcionar recomendaciones de manejo.
Capítulo 4: Banquinas vegetadas que combinen heterogeneidad espacial a escala local (vegetación arbórea y herbácea en remanentes lineales) y de paisaje (coberturas de ambientes naturales y semi-naturales y su conectividad) tendrán mayor probabilidad de nidificación de Tyrannus savana.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
La presente tesis doctoral aporta información de interés para los objetivos institucionales del CIRN. Los resultados que se obtengan permitirán dar recomendaciones de manejo de los paisajes agrícolas para la conservación de aves silvestres, contribuyendo así a mejorar la salud ambiental y la sostenibilidad de los agroecosistemas de la Región Pampeana y Espinal. La consideración de las recomendaciones de manejo que obtengamos de la presente tesis permitirán minimizar los impactos de la producción agrícola.
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DESARROLLO DE UN SISTEMA INTEGRAL PARA EL ANÁLISIS Y OPTIMIZACIÓN DE PATRONES DE
USO DE LA TIERRA Y LA GENERACIÓN DE PROPUESTAS DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL RURAL EN ÁREAS FORESTALES DEL DELTA BONAERENSE DEL RÍO PARANÁ.
Gabriela Civeira
El área de estudio es una región agroecológica y socioeconómica con características particulares.
Esencialmente, se encuentra determinada por los pulsos de inundaciones que generan niveles de
riesgo a las actividades económicas afectando las acciones y los modos de vida de los pobladores.
Estos efectos han sido un factor determinante a lo largo de la historia en la dinámica de desarrollo
de la región, impactando sobre los niveles demográficos y las actividades productivas que se
desarrollan (entre otros Galafassi, 2004; Donadille et al., 2010). Los actores locales han encontrado
la forma de protegerse contra las inundaciones y mejorar los sistemas productivos mediante la
sistematización del terreno con la construcción de diques, “ataja repuntes” y zanjas, entre otras
opciones de manejo del agua. En este territorio y desde hace casi tres décadas, se ha generado el
desarrollo local a partir políticas gubernamentales de fomento a la actividad forestal y de las
instituciones relacionadas a la cadena forestal, lo que facilitó el crecimiento de la producción y la
infraestructura en el área (diques-caminos, caminos secundarios, electrificación rural, balsas sobre
arroyos y ríos, un transbordador y servicios de transporte). Este desarrollo productivo y de
infraestructura, generó mayores posibilidades de intercambio de bienes y servicios con otras
zonas de las islas y con el sector urbano continental, mejorando parcialmente la calidad de vida de
la población local y de algunos sectores productivos en particular. Esta situación generó un
aumento de las producciones con bajos recursos y de subsistencia con la consiguiente presión
sobre el medio de gran parte de la población, con el sólo fin de permanecer, sin conseguir
planificar el futuro. Complementando lo anterior existieron escasas estrategias gubernamentales
para mejorar el sistema (entre otros Galafassi, 2004; Bucher, 1999; Bó et al., 2004.b.).
Desde hace un tiempo, el ambiente del Delta está siendo sometido a presiones sociales
relacionadas a la expansión de los mercados, a la búsqueda de rentabilidad individual sin tener en
cuenta el costo ambiental, el social y el creciente deterioro en la situación socio-económica en la
mayoría de los habitantes del área (Donadille, 2010, Galafassi, 2004). El uso agropecuario se
encuentra subordinado a la maximización de los beneficios económicos de ciertos sectores que
pueden intervenir eficientemente en el mismo. Por otro lado, la proximidad con los centros
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urbanos, la mayor conexión de este territorio y la oferta de empleo de otras ramas de la economía
de las ciudades, favorece la migración, especialmente de los jóvenes, disminuyendo la
disponibilidad de mano de obra calificada para la prestación de servicios al sector foresto
industrial y al productivo afectando especialmente a las producciones familiares. Esta situación
generó, por una parte, la concentración creciente de tierras por parte de productores forestales
que realizaron grandes aportes económicos, y por la otra un aumento de las producciones de
subsistencia, con la consiguiente presión sobre el medio ambiente de gran parte de la población
(entre otros Galafassi, 2004, PROSAP, 2011). Asimismo, al ser un territorio productivo
primordialmente forestal, ha sido documentada la pérdida de algunos servicios ambientales y el
deterioro general de los recursos naturales (Kandus et al., 2010; Oddi y Kandus 2010).
En este escenario es fundamental comprender los procesos o factores que están determinando los
usos del territorio y definir los criterios que pueden ser utilizados para optimizar esos usos,
integrando los aspectos ambientales y sociales en el proceso de ordenamiento. Para ello es
necesario combinar el desempeño de los enfoques inductivo y deductivo en un análisis integral del
sistema. La dinámica de los sistemas que involucran los aspectos sociales y los ambientales está
influenciada por muchos factores, incluyendo las políticas gubernamentales y los factores
contextuales en los que los procesos locales son moldeados por procesos a mayor escala y en
última instancia a una escala mundial. Para el análisis de estos sistemas complejos es necesaria la
complementación de variables de origen ambiental y social en un sistema de análisis que
interprete las articulaciones sociedad-naturaleza (entre otros, Collins et al., 2011; Navarrete et al.,
2009). Finalmente, para lograr una adecuada evaluación de la dinámica del uso del territorio es
necesario el análisis de los subsistemas a través de la descripción del área de estudio como
sistema complejo considerando la estructura, el funcionamiento y las relaciones de los
subsistemas que permitan revelar las causas y las consecuencias del uso actual del territorio
(Collins et al 2011; Navarrete et al., 2009; De Groot, 1992; Barnaud et al., 2008). La evaluación
utilizando información integrada proveniente de métodos que incluyan los tipos individuales de
uso de la tierra así como las interacciones espaciales y la competencia entre los diferentes usos
resultará esencial para poder realizar un análisis completo del uso del territorio, generar
proyecciones de escenarios futuros y propuestas sustentables a las producciones forestales que
sean apropiadas a la realidad del conjunto de actores (grandes empresas, agricultura familiar,
aserradero PyME, Viveros) y permitan alcanzar un plan de ordenamiento territorial adecuado.
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Objetivo general
Comprender los factores y mecanismos que gobiernan el modelo de uso del territorio en la zona
central del Delta Bonaerense y desarrollar una metodología integral para su evaluación y
aplicación a planes de ordenamiento territorial.
Objetivos específicos
1. Realizar el diagnóstico del uso de la tierra, sus causas y efectos sobre los subsistemas
ecológico y social de manera integrada a través de los servicios ecosistémicos,
obteniendo un modelo descriptivo del sistema, en términos de un sistema socio
ecológico.
2. Analizar el uso actual del territorio, determinando los factores y mecanismos que
gobiernan su uso a través de los métodos inductivo, deductivo y la integración de
ambos.
3. Explorar y modelizar el uso actual y optimo del territorio, mediante la integración de
los métodos inductivo y deductivo en un sistema de evaluación espacial multicriterio.
4. Elaborar escenarios de uso mediante los modelos inductivo y deductivo analizando sus
efectos sobre las variables socio-ambientales, considerando diferentes opciones de
ordenamiento territorial.
5. Sintetizar los procedimientos desarrollados en una propuesta metodológica inductiva-
deductiva integral que comprenda todas las etapas del proceso de evaluación y
ordenamiento del territorio.
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Título: Evaluación de la capacidad de predicción de granizo de índices atmosféricos.
Banchero, Santiago Objetivo general
Evaluar cuál es la capacidad de predicción de ocurrencia de granizo de un conjunto de índices de
inestabilidad utilizando algoritmos de machine learning.
Objetivos específicos
Construir un conjunto de datos de entrenamiento y validación a partir de pronósticos GFS.
Evaluar el funcionamiento de la variable dBZ de RADAR como target del conjunto de
entrenamiento y validación.
Evaluar el funcionamiento de verdades de campo como target del conjunto de
entrenamiento y validación.
Construir y validar modelos de predicción de granizo a 24hs con máquinas de vector
soporte.
Metodología
Para la construcción del conjunto de datos de entrenamiento se utilizarán los datos del Sistema de
Pronóstico Global (GFS) que se publican con frecuencia de 6 horas al día los 365 días del año. Los
datos de interés están grillados en una resolución de 0.25° y cubren todo el planeta. Las variables
que se utilizarán son: temperatura, velocidad vertical del viento, humedad relativa, altura
geopotencial, dirección del viento, agua precipitable en las isobaras de presión de 300, 500, 700,
750, 850 y 925 mb. Además se incluyen los índices de inestabilidad pronosticados como: CAPE,
CIN y Lifted, estos serán utilizados directamente de GFS y no serán recalculados.
Será necesario para la conformación del conjunto de entrenamiento y validación calcular los índices
de inestabilidad que no están disponibles en las grillas GFS. Para esto se realizaran rutinas de
software que permitan realizar esos cálculos.
Para la selección de la variable objetivo se van a utilizar datos de los radares meteorológicos de
INTA (Paraná, Pergamino y Anguil) puntualmente la variable reflectividad medida en dBZ. Donde
se considerarán los píxeles del producto CMAX cuya reflectividad haya sido mayor a un umbral,
según la bibliografía, valores mayores a 60dBZ tienen una alta probabilidad de precipitar
hidrometeoros.
También se utilizará en la selección de variables objetivo puntos GPS tomados en campo sobre
lotes asegurados contra granizo que en algunos casos sufrieron precipitación y otros que no.
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El área de estudio está comprendida por las provincias que forman la región Pampeana. Esta
restricción se debe a que los datos de campo con los que se cuentan son de esa región. Además se
trata de aislar los modelos resultantes de las condiciones geográficas impuestas por otras regiones
como Cuyo.
El desarrollo de los modelos con los algoritmos de máquinas de vector soporte (o Support Vector
Machine SVM) se realizaran utilizando las librerías de Scikit Learn1 implementadas en Python
2.
Esto permitirá automatizar gran parte del proceso de entrenamiento y validación, facilitando la
configuración de diferentes experimentos.
Resultados esperados
Se espera conseguir un modelo robusto que permita aislar a partir de índices de inestabilidad
atmosférica zonas con alta probabilidad de sufrir caída de granizo con hasta 24hs de anticipación.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
Al concluir el trabajo quedará un producto de apoyo para los técnicos que realizan pronósticos a
corto plazo ya que las salidas gráficas permitirán determinar cuáles son las áreas de la pampa
húmeda con mayor probabilidad de recibir caída de granizo. Y además, si bien en este caso se están
utilizando datos pronosticados este trabajo servirá como base para futuros algoritmos de
probabilidad de granizo con datos de radar.
1 scikit-learn.org/
2 www.python.org
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Calidad postcosecha de cultivares de Gerbera jamesonni L. y utilización
postcosecha de calcio sobre cultivares sensibles al curvado de tallo
Puerta Analía
Palabras claves: flores de corte; calidad postcosecha; solución conservante
Introducción
En Argentina, la producción de Gerbera se realiza principalmente en suelo y en
invernáculo. Muestreos realizados en mercados más importantes de Buenos Aires
(2007/8) mostraron que el 72% de las varas presentaban una duración de 5 días, debido
al curvamiento del tallo (Morisigue D. et al., 2008). El curvamiento indica el fin de la vida
en florero junto con la apertura de flores centrales, la caída de ligulas (Geraspolus y
Chebli, 1999; Solgi M. et al., 2009). Las causas principales son la bacteriana y
envejecimiento natural o inducido por incorrecta manipulación (Liua J. et al, 2009). Sí
durante toda la operación postcosecha se realiza un manejo sanitario adecuado, una
manipulación cuidadosa y se mantiene la hidratación se podrá prolongar la vida y mejorar
la calidad comercial. El cultivo sin suelo es recomendado para aumentar la producción y
para mejorar la calidad postcosecha (mejor sanidad de la planta, menor probabilidad de
llevar patógenos de campo). También el uso de soluciones preservantes (Sc.) (son
utilizadas en el agua donde es colocada la vara postcorte). En Gerbera se han evaluado
diferentes Sc. sin embargo la Sc. de Cloruro de calcio utilizada postcorte no ha sido
estudiada en Argentina y a nivel internacional ha sido poco estudiada (Trujillo B. et al.,
2006). El objetivo del trabajo fue evaluar la vida postcosecha de cultivares producidos en
cultivo sin suelo: “Ruby Red”; “Dune” y; “Super Nova” y el efecto de la utilización de
cloruro de calcio aplicado postcorte sobre aquellas variedades que manifiesten
curvamiento del tallo.
Materiales y Métodos
El ensayo se desarrolló en la Estación Experimental Agropecuaria INTA San Pedro, en
invernáculo. Se colocó una planta por maceta (12 litros), y sustrato de turba de musgo
Sphagnun- perlita (3:2). La plantación fue en diciembre del 2009. El ensayo de
postcosecha se realizó durante el verano del 2011. La cosecha se realizó
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quincenalmente, por la mañana y manualmente, cuando la inflorescencia presentaba de
2-4 filas de estambres (Gerasopoulos D. y Chebli B., 1999; Trujillo B. et al., 2006).
Inmediatamente las varas fueron colocadas en agua destilada clorada y llevadas al
galpón. Se descartaron tallos en forma sigmoidea, lígulas anormales o decoloradas,
diámetro de inflorescencias superiores a 12 cm e inferiores a 9 cm. Los tallos fueron
recortados en bisel a 35 cm debajo de la inflorescencia. Las varas fueron colocadas en
erlenmeyer de vidrio de 250 ml, previamente desinfectados, y conteniendo 200 ml de
agua destilada (sin clorar). La boca de los mismos se cubrió con parafilm. Se colocó una
vara por erlenmeyer y se traslado a la sala de postcosecha (Condiciones controladas:
humedad (55-65 %), temperatura (20ºC), luz (12 hs luz, 12 hs de oscuridad, tubos
fluorescentes de luz blanca fría (900 lux a la altura de la vara), ventilación no excesiva. El
diseño experimental fue completamente al azar y se realizaron 3 repeticiones. Se realizó
un análisis de varianza. (InfoStat, 2010) y las medias se compararon con el test de Tuckey
al 0,05%.
Se realizaron dos ensayos;
Ensayo Nº1. Evaluación de la calidad postcosecha de 3 variedades
Tratamientos: 3 variedades de Gerbera: Amarilla, Naranja, Roja. Cada vara se colocó en
un erlenmeyer que contenía 200 ml de agua destilada.
Ensayo Nº2. Evaluación del efecto de la utilización de calcio sobre el curvado de tallo
Tratamientos: Variedad Roja. (“Roja”). (Cada vara se colocó en un erlenmeyer con 200 ml
de agua destilada) y Variedad Roja en solución de calcio (“Roja Ca”) (Cada vara se colocó
en un erlenmeyer con 200 ml de solución de cloruro de calcio al 0,5 % m/m (Trujillo B.,
2006). La solución de cloruro de calcio fue utilizada en forma continua durante toda la vida
en florero.
Todas las determinaciones se realizaron en 10 varas por cada tratamiento (30
varas/tratamiento) al inicio de la vida en florero “INICIO” (momento en que entran a la sala
de postcosecha) y al “FIN” (al finalizar la vida postcosecha).
Parámetros de calidad evaluados:
1) Vida en florero: días transcurridos desde la cosecha hasta el fin de la vida en
florero
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2) Curvado de tallo: Inclinación del tallo expresado en grados respecto al plano
vertical Grado (G)1: Apto comercialmente, 0-45º. G 2: Regular. Uso limitado: 45º-
90º. G 3: No apto (Sosa Nan S., 2007 modificado).
3) Consumo de agua: volumen de agua consumida por la vara floral durante el ensayo.
4) Conductividad eléctrica (CE) y pH del agua de la solución contenida en el florero.
Resultados y Discusión
Ensayo Nº1. Evaluación de la calidad postcosecha de 3 variedades
1) Vida en florero 2) Curvamiento del tallo
3) Consumo de agua 4) CE y pH
0
5
10
15
20
Cultivares
Vid
a e
n f
lore
ro (
día
s)
Vida en florero
(días)
19 18 9
Amarillo Naranja Rojo
CULTIVAR INICIO FIN
AMARILLA
3,86º.
Grado 1. A
5,38º.
Grado 1. A
NARANJA
6,64º.
Grado 1. A
9,58º.
Grado 1. A
ROJA
4,8º.
Grado 1. A
126º. Grado
3. B
CULTIVAR
CONSUMO
DE AGUA
(ml/VF)
CONSUMO DE
AGUA DIARIO
(ml/día)
AMARILLA 48,6. A 2,56. A
NARANJA 48,51. A 2,69. A
ROJA 40,31. A 4,48. B
pH CE (microsi
mens)
INICIO FIN
INICI
O FIN
AMARILLA 5,35 A 6,67 A 2,6 A 28,32 B
NARANJA 5,35 A 6,7 A 2,6 A 19,64 B
ROJA 5,35 A 6,45 A 2,6 A 20,42 B
Medias con letras diferentes en la misma columna
indican diferencias significativas.(Tuckey al 0,05) Medias con letras diferentes en la misma fila indican
diferencias significativas.(Tuckey al 0,05)
A A B
Medias con letras diferentes en la misma columna
indican diferencias significativas.(Tuckey al 0,05)
Medias con letras diferentes en la misma columna
indican diferencias significativas.(Tuckey al 0,05)
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a) b)
Ensayo Nº2. Evaluación del efecto de la utilización de calcio sobre el curvado de tallo
1) Vida en florero 2) Curvamiento del tallo (Foto
Nº2)
Foto Nº2: a y b) Roja y Roja Ca a los 9 días de la cosecha.
c) Roja Ca con 18 días de vida en florero
0
5
10
15
20
Tratamientos
Vid
a e
n f
lore
ro (
día
s)
Vida en florero
(días)
9 18
Rojo Rojo calcio
TRATAMIENTO INICIO FIN
ROJO
3,5º.
Grado 1. A
140º.
Grado 3. A
ROJO Ca
4,4º.
Grado 1. A
2,08º.
Grado 1. B
Rojo
Cv. Rojo
Calcio
Foto Nº1 a) INICIO Roja,
Amarilla, Naranja.
b) FIN vida postcosecha
de Roja y Amarilla y
Roja a los 9 días
postcosecha. a) y b)
(Derecha a Izquierda)
A B
Medias con letras diferentes en la misma fila indican
diferencias significativas.(Tuckey al 0,05)
Medias con letras diferentes en la misma columna
indican diferencias significativas.(Tuckey al 0,05)
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3) Consumo de agua 4) CE y pH
Conclusiones
La vida en florero de Super Nova y Dune se prolongo en 9 y 8 días respectivamente,
respecto a Ruby Red, siendo la única que presentó curvamiento del tallo y duplicando el
consumo de agua diario. El uso postcosecha de una solución de cloruro de calcio en
forma continua evito el curvado del tallo en la variedad sensible al mismo y permitiendo
prácticamente igualar a los parámetros de calidad de las variedades no sensibles al
curvado.
Referencias
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pH CE
INICIO FIN INICIO FIN
ROJA 5,05 6,69 2,6
microsimens 20,42microsimens
ROJA
Ca 8,05 7,1
8,27
milisimens 8,32 milisimens
TRATAMIENTO CONSUMO
(ml)/VF
CONSUMO
DIARIO(ml/dia)
ROJA 40,31 A 4,48 A
Roja Ca 33,47A 1,86 B
Medias con letras diferentes en la misma columna
indican diferencias significativas.(Tuckey al 0,05)
Cv. Rojo
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PLAN DE TESIS DOCTORAL
Doctorando: Mic. Silvina Ghio Universidad: Facultad de Ciencias Exactas. UBA
Directores: Dr. Daniel Grasso y Dra. Eleonora Campos
Título: Prospección y caracterización de bacterias celulolíticas y hemicelulolíticas. Antecedentes:
El bioetanol de segunda generación se produce a partir de residuos agroecológicos, forestales o municipales, con alto contenido de lignocelulosa, la que debe ser degradada a azúcares fermentables para la obtención de alcohol. Debido a la alta resistencia a la despolimerización de la lignocelulosa, la producción de este tipo de bioetanol está limitada por los altos costos y es necesario el desarrollo de cócteles enzimáticos óptimos para diferentes tipos de biomasas y diversas condiciones, como altas temperaturas, pHs extremos y resistencia a inhibidores. La bioprospección de bacterias nativas de ambientes naturales con alta actividad degradativa de lignocelulosa, constituye una alternativa para la búsqueda de enzimas con dicha actividad sobre los componentes recalcitrantes que la integran.
Objetivo general: Obtención y caracterización de bacterias celulolíticas para la generación de extractos enzimáticos que degraden biomasa lignocelulósica.
Hipótesis: La prospección de ambientes celulolíticos permite el aislamiento de bacterias que posean enzimas capaces de degradar biomasa lignocelulósica, con potencial aplicación industrial.
Objetivos específicos, metodología y resultados esperados:
OE1: Aislamiento e identificación de bacterias celulolíticas de muestras ambientales mediante el enriquecimiento en sustratos lignocelulósicos.
1.a) El aislamiento de bacterias celulolíticas se realizará mediante enriquecimiento en sustratos celulósicos y/o biomasa lignocelulósica, seguido de crecimiento en placas con sustratos celulósicos y detección de colonias positivas mediante identificación de halo de degradación por tinción de rojo congo o azul tripán. 1.b) Se seleccionará una colección de aislamientos de acuerdo a sus condiciones de crecimiento y actividad celulolítica y hemicelulolítica (sobre sustratos como carboximetilcelulosa, celulosa microcristalina y xilano). Se optimizarán condiciones de cultivo (medio de cultivo, pH, temperatura) para maximizar la actividad enzimática de manera de poder evaluar la utilización de extractos totales en la degradación de biomasa 1.c) La identificación de los aislamientos bacterianos celulolíticos se realizará mediante amplificación, clonado y secuenciación del gen codificante para rRNA 16S y análisis filogenético de los mismos.
OE2: Obtención de consorcio bacteriano celulolítico estable y estudio de su comportamiento frente al crecimiento en diferentes sustratos celulósicos.
Las bacterias celulolíticas frecuentemente se encuentran formando parte de consorcios bacterianos con combinaciones de actividades enzimáticas, sin embargo su empleo como tal a escala industrial requiere de su estabilización tanto en su composición como en las actividades.
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2.a) Se obtendrá un consorcio celulolítico estable a partir de una fuente de biomasa lignocelulolósica (compost o suelo forestal) por sucesivos enriquecimientos en biomasa lignocelulósica y se evaluará su estabilidad mediante la técnica de DGGE (electroforesis en gradiente desnaturalizante). 2.b) Se identificará la comunidad bacteriana integrante del consorcio mediante pirosecuenciación de SSU (small subunit) rRNA. 2.c) Se ensayarán las actividades endoglucanasa, celobiohidrolasa, beta-glucosidasa y xilanasa del consorcio obtenido, optimizando las condiciones de cultivo para las actividades buscadas 2.d) Se evaluarán posibles variaciones en la composición de los géneros integrantes del consorcio frente al cambio en los sustratos celulósicos mediante DGGE y variaciones en el perfil de proteínas secretadas mediante el uso de zimogramas y geles en dos dimensiones. 2.e) Se realizará una caracterización microscópica de la interacción del consorcio estable y de un aislamiento previamente seleccionado en base a su actividad, con fibras celulósicas mediante microscopía electrónica de barrido en diferentes períodos de colonización (alternativamente esta actividad se realizará con un aislamiento seleccionado)
OE3: Identificación, amplificación y clonado de celulasas y hemicelulasas 3.a) Se seleccionará aquel aislamiento más atractivo por sus actividades, para la secuenciación completa de su genoma por técnicas de secuenciación de nueva generación (454 o Illumina). 3.b) En base a las secuencias obtenidas se realizará la búsqueda bioinformática de genes codificantes para enzimas celulolíticas de interés según la secuencia obtenida y a homología en bases de datos. 3.c) Se diseñarán oligonucleótidos iniciadores para la amplificación y el clonado en sistemas bacterianos. La identidad de los genes amplificados se verificará por secuenciación y se depositarán en bases de datos.
OE4: Expresión heteróloga, purificación y caracterización bioquímica de celulasas y/o hemicelulasas
4.a) Se clonarán las secuencias obtenidas en vectores de expresión bacterianos o de levaduras. 4.b) Se purificarán las enzimas expresadas de manera nativa y activa. 4.c) Se determinarán los parámetros bioquímicos de actividad enzimática (actividad específica, Km, Kcat) sobre sustratos específicos y se determinarán las condiciones de estabilidad así como pH y temperatura óptimos para evaluar su potencial aplicación industrial.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN:
Los estudios planteados en el presente plan de trabajo están dirigidos a aportar
insumos biológicos para ser empleados en procesos tecnológicos diseñados para
la producción de biocombustibles. Los biocombustibles se definen como tales al
asegurar como característica principal el hecho de ser ambientalmente
sustentables. Es decir que esta línea de trabajo está dirigida a apoyar el desarrollo
y utilización de combustibles que estén en equilibrio armónico con el medio
ambiente.
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Efectos multiescala del proceso de agriculturización sobre los anfibios:
interacciones entre expansión e intensificación de la agricultura.
Romina Paula Suárez Resumen del Plan de Tesis Doctoral
Introducción
La agriculturización es un proceso de expansión e intensificación agrícola que está ocurriendo a altas tasas en Argentina (Viglizzo et al 2003, Rabinovich y Torres 2004). Diversos factores de cambio están relacionados con este proceso generando impactos a múltiples escalas sobre el ambiente y afectando la calidad ambiental para la biodiversidad y los seres humanos. Por ejemplo la eliminación de vegetación natural genera pérdida y fragmentación de hábitat para la biodiversidad, la menor diversidad de usos del suelo conduce a paisajes menos heterogéneos y el mayor uso de agroquímicos produce contaminación del ambiente.
Los cambios producidos por la agriculturización generan un fuerte impacto sobre la biodiversidad y los procesos ecológicos que ocurren en los agroecosistemas. La biodiversidad provee servicios ecosistémicos de valor para los seres humanos, la integridad ecológica, la estabilidad y sostenibilidad de los agroecosistemas.
Los anfibios son componentes importantes de la biodiversidad del agroecosistema. Son considerados buenos indicadores de la condición general de los ecosistemas y cumplen numerosos roles ecológicos. Una gran declinación de especies de anfibios ha sido registrada a nivel mundial. La degradación y pérdida de hábitat por la agricultura han sido reconocidos como los principales factores de declinación. La calidad, disponibilidad y conectividad de hábitats terrestres y acuáticos es fundamental para la persistencia de sus poblaciones en el agroecosistema (Guerry y Hunter 2002, Cushman 2006).
En Argentina, las consecuencias ecológicas del proceso de agriculturización sobre los anfibios han sido poco estudiadas particularmente a escala de paisajes y se requiere una investigación que integre los múltiples factores que intervienen en el proceso de agriculturización a múltiples escalas para desarrollar recomendaciones de manejo para su conservación en los agroecosistemas.
Objetivo General
El objetivo general de esta Tesis es investigar los efectos de múltiples factores de cambio
involucrados en el proceso de agriculturización sobre los anfibios de la Pampa mesopotámica de Argentina a múltiples escalas espaciales con el fin de identificar qué iniciativas de manejo productivo del ambiente se requieren para conservar estos organismos en nuestros agroecosistemas. Para ello se trabajará en cuatro objetivos específicos que corresponden a los siguientes capítulos de la tesis. Objetivos específicos y metodología Capítulo I: La composición y configuración del paisaje agrícola y sus efectos sobre los anfibios a múltiples escalas.
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En el primer capítulo de esta tesis estudiaré los efectos del proceso de agriculturización a escala de paisaje sobre los anfibios de la zona centro-oeste de Entre Ríos. Para ello se emplearán dos enfoques metodológicos con el fin de analizar el problema del cambio en la composición y configuración del paisaje desde distintas perspectivas y arribar a conclusiones finales robustas. Primera Parte
La primera parte de este capítulo será nuestro punto de partida en el estudio de los efectos de la agriculturización sobre los anfibios a escala de paisaje y como tal servirá de base y será disparador de nuevos interrogantes para los siguientes capítulos de esta tesis. Estará orientado a explorar el estado de las especies y comunidades de anfibios en dos mosaicos de paisaje con diferente nivel de expansión agrícola e identificar las especies potencialmente sensibles al proceso de agriculturización medido como cambios en la composición y configuración del paisaje a dos escalas espaciales e incluyendo la disponibilidad de hábitat terrestre y acuático, el nivel de producción y medidas del asentamiento rural y urbano.
Segunda Parte
En la segunda parte de este estudio se focalizará en el impacto de la pérdida de hábitat, de conectividad y heterogeneidad, tres factores de cambio relacionados con la eliminación de vegetación natural y su reemplazo por cultivos extensivos. El efecto de dichos factores serán evaluados sobre las especies que fueron identificadas como potencialmente sensibles a la expansión de la agricultura en la primera parte de este estudio, a lo largo de un gradiente de agriculturización que incluirá el área de estudio utilizada previamente y considerando múltiples escalas de paisaje. Se determinara cuál/es de estos factores es más relevante para los anfibios definiendo la escala espacial y umbrales de respuesta para las especies evaluadas con el fin de determinar la mínima cantidad de hábitat terrestre, de conectividad y heterogeneidad del paisaje necesaria para favorecer la presencia de los mismos en agroecosistemas.
Capítulo II:
Calidad de hábitat local para anfibios en arroyos distribuidos a lo largo de un gradiente de expansión e intensificación agrícola.
En el primer capítulo se evaluarán los efectos de la agricultura escala de paisaje, por lo tanto, en este segundo capítulo inspeccionaré los impactos más locales que ocurren en el hábitat reproductivo de los anfibios. En particular, se desea conocer cuáles son las características de las nacientes y arroyos de bajo orden más relevantes para los anfibios, cómo se modifican estas características a lo largo de un gradiente de expansión e intensificación y cómo los anfibios responden a dichos cambios. Se definirán umbrales de respuesta para las especies más sensibles que fueron identificadas en el capítulo I para ofrecer recomendaciones de manejo orientadas a conservar la calidad de los hábitats reproductivos de estos anfibios en agroecosistemas.
Capítulo III:
Contaminación por agroquímicos e impacto ecotoxicológico sobre los anfibios en arroyos sometidos a distinto grado de intensificación agrícola.
Continuando con el estudio de los impactos locales en la calidad de hábitat iniciados en el capítulo 2, se evaluará el impacto ecotoxicológico de diferentes niveles de intensificación sobre la
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calidad de hábitat de las nacientes y arroyos de bajo orden y sus efectos en anfibios considerando además la influencia de la composición y configuración del paisaje a escala de cuenca. Se determinará la carga de agroquímicos en estos hábitats y la relación con su calidad, la diversidad, la salud y supervivencia de los anfibios para analizar a) si la carga de agroquímicos, la calidad de estos hábitats y la respuesta de los anfibios están relacionadas negativamente con el nivel de producción agrícola a escala de cuenca y b) si existe una relación positiva con el nivel de protección de estos hábitats por vegetación ripariana marginal a un mismo nivel de producción dentro de la cuenca. Capítulo IV: Integrando los efectos del proceso de agriculturización sobre anfibios a múltiples escalas espaciales.
En el capítulo final de mi tesis integraré la información recopilada en los capítulos previos para investigar la importancia relativa de los distintos factores evaluados a distintas escalas sobre los anfibios. Esta aproximación será útil para determinar qué factor/es tiene el mayor impacto y si existen sinergismos entre los mismos. El foco de los análisis estará en comparar la importancia sobre la biodiversidad de anfibios de a) la contaminación por agroquímicos y b) la pérdida de hábitat, de conectividad o heterogeneidad del paisaje, y la interacción entre ambos factores de pérdida de biodiversidad.
Resultados esperados y aportes generales a los objetivos institucionales del CIRN
Este proyecto contribuirá principalmente a áreas de investigación relacionadas con la herpetología, la ecología del paisaje, la biología de la conservación y la ecotoxicología. En general, aportará conocimiento acerca del proceso de la declinación de los anfibios a nivel mundial y su situación en Argentina, de la biología y grado de tolerancia de los anfibios frente al proceso de agriculturización y su relación con los diferentes factores de cambio que tienen lugar durante dicho proceso.
Los resultados de los estudios propuestos brindarán información fundamental para la gestión ambiental de los agroecosistemas ya que serán útiles para:
Desarrollar recomendaciones y estrategias para el manejo de los agroecosistemas a escala local y de paisaje con el fin de conservar los anfibios y sus roles funcionales.
Identificar los atributos locales de los hábitats y del paisaje del área de estudio que deben ser preservados por su valor para los anfibios.
Definir áreas donde sea necesario favorecer la conservación de anfibios a través de un manejo adecuado y se requieran esfuerzos de monitoreo para evaluar su efectividad en el tiempo así como áreas donde se requieran cambios más profundos para restaurar las poblaciones y comunidades de anfibios.
Desde un punto de vista técnico, cabe destacar que este proyecto empleará enfoques y metodologías que no han sido usados previamente para el estudio del impacto de la agricultura sobre los anfibios en Argentina y que serán de valor para futuros estudios o esfuerzos de
23
monitoreo. En particular, se avanzará en aspectos técnicos de la disciplina de ecología del paisaje integrando el efecto de factores a diferentes escalas, empleando nuevos enfoques para la adquisición de datos sobre los anfibios en grandes áreas así como aplicaciones de GIS y técnicas de análisis estadístico novedosas serán las mayores contribuciones en este aspecto.
Finalmente, los resultados obtenidos en este proyecto nos permitirán contar con información para brindar a productores locales, agentes de gestión ambiental y a la sociedad científica a través de su divulgación en distintos medios y publicación en revistas de impacto.
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Efecto de los grandes incendios sobre el ciclo de energía y carbono: un
enfoque regional
Ing. Agr. (MSc) María de los Ángeles Fischer (INTA)
Doctorado en Ciencias Biológicas, Facultad de Ciencias Exactas, físicas y naturales,
Universidad de Córdoba
Director: Dr. Carlos Di Bella (INTA-FAUBA-CONICET)
Director Asistente: Laura Bellis (IDEA, UNC-CONICET)
Introducción
Los incendios afectan la estructura y composición de gran parte de los ecosistemas
terrestres directa o indirectamente (Di Bella et al. 2008, 2011, Fischer et al. 2012)
afectando los ciclos de la energía, del agua y de los nutrientes (Pausas y Keely 2014). Los
ciclos del Carbono (C) y de la Energía (E), no son la excepción. Con la reducción de la
cobertura vegetal, el fuego modifica la cantidad de E que es fijada y almacenada mediante
la fotosíntesis, liberada como calor, o transferida desde los autótrofos hacia los
heterótrofos (Pausas y Keeley 2014). El fuego también altera al ciclo del C a través de los
gases de efecto invernadero (GEI) que son liberados durante la combustión. Los GEI
influyen en el proceso por el cual la atmósfera retiene la radiación infrarroja emitida por la
Tierra (Seiler y Crutzen 1980). El aumento de su concentración en la atmósfera da lugar a
un aumento de la temperatura que favorece el cambio climático (CC). Algunos autores
señalan que como consecuencia del CC, no sólo se incrementarán las temperaturas y las
sequías, y así la ocurrencia e intensidad de los incendios (McDaniel 2008, Pausas y
Keeley 2014), sino que también se alterará la estructura y funcionamiento de los
ecosistemas haciéndolos más o menos vulnerables a esta clase de disturbios (Liu et al.
2010).
A pesar de que los incendios son una fuerza evolutiva que altera significativamente la
cobertura vegetal (Pausas y Keeley 2009), y por ende al clima, su rol sobre el CC es aún
poco comprendido (Pausas y Keeley 2014), al igual que el efecto que tiene el CC sobre
los incendios. En Sudamérica, el alcance real del problema es difícil de determinar debido,
en parte, a que las estadísticas sobre incendios son inexistentes, incompletas o confusas,
o incluso debido a la gran superficie y a la heterogeneidad ecosistémica de la región
(FAO, 2000). El uso de sensores remotos montados sobre satélites, aviones, u otras
plataformas, ha sido, y es de gran utilidad para abordar esta temática a escala regional y
poder analizar no sólo a los incendios per sé sino también al estado y funcionamiento de
los ecosistemas previa y posteriormente a su ocurrencia (Chuvieco 2000, Di Bella et al.
2008, Fischer et al. 2012). Sin embargo, ofrecen un amplio rango de resoluciones
espaciales y temporales de acuerdo a las características específicas de cada sensor y
plataforma, por lo que se requiere del uso de información complementaria (ej. inventarios,
datos de mediciones in situ, etc) y metodologías como por ejemplo los modelos de
simulación, para obtener datos calibrados y confiables.
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Objetivos
El objetivo general de este trabajo es analizar la influencia de los eventos de incendio
sobre el ciclo de la E y del C, mediante información satelital y complementaria (ej. datos
provistos por inventarios nacionales, mediciones in situ de emisiones de C, etc.), en una
de la regiones más afectadas por incendios de Sudamérica. Por su parte, como objetivos
específicos se plantea: a) evaluar modelos de simulación que permitan determinar el C
presente en el estrato vegetal, el suelo y las emisiones de C a la atmósfera y asociarla a
la frecuencia e intensidad de los incendios, b) analizar el poder radiativo de los incendios,
su severidad y el impacto que generan sobre el albedo como parte de su influencia sobre
el ciclo de la E, c) estudiar los resultados en función de gradientes climáticos, entre tipos
de coberturas vegetales y usos del suelo, y entre ecosistemas con distintos niveles de
influencia humana, f) generar cartografías estacionales que faciliten la comprensión de los
resultados obtenidos.
Metodología
Se evaluará el efecto de los grandes eventos de incendio (E-I) ocurridos en el período
01/01/2000-31/12/2013 sobre el ciclo del C y de la E, en una superficie de alrededor de 6
millones de km2 que abarca territorio de Brasil, Paraguay, Bolivia y Argentina. Dicho área
fue seleccionado no sólo por poseer una gran variabilidad en el uso y la cobertura del
suelo que se encuentra fuertemente asociada al nivel de precipitaciones y a la variabilidad
edáfica (Mello et al. 2013, USDA NRCS 2005), sino también por haber concentrado el
48.58% de la densidad anual de incendios de Sudamérica desde el 2000 al 2011 (Fuente:
FIRMS 2000-2011).
Se considera E-I al conjunto de focos de calor que, por su cercanía espacio-temporal,
podrían formar parte de un mismo incendio real. La identificación de Eventos de Incendio
(E-I) se realizará a partir del producto de focos de calor MODIS (MOD14) provisto por
FIRMS, y la aplicación de la metodología detallada en Fischer et al. 2012. En este trabajo
se analizarán eventos de incendio de gran magnitud (superiores a 500 hectáreas), a fin de
reducir los errores por comisión del producto de focos de calor. Para cada evento de
incendio se extraerá la siguiente información: a) fecha de ocurrencia; b) ubicación
geográfica; c) satélite detector; d) tamaño -TAM-; e) duración -DUR-; f) sentido de avance;
g) tipo de vegetación afectada; h) región ecológica; i) estado de la vegetación previa y
posteriormente al incendio a partir de índices espectrales; j) velocidad de propagación
aproximada (Número de píxeles/día); k) características climáticas del área afectada (i.e.
Temperatura media, Precipitación media) .
- Influencia de los eventos de incendios (E-I) sobre el ciclo de C
Para estudiar cómo los E-I afectan al ciclo del C se usan diversas metodologías, como la
recopilación de bases de datos globales (e.g. IPCC, FAO), mediciones in situ de
emisiones de C o cantidad de C en la biomasa vegetal, estimaciones mediante
información de sensores remotos montados en satélites o aviones, o inclusive modelos de
simulación. En este trabajo combinaremos varias de estas metodologías, desde la
recopilación de datos de inventarios nacionales, datos de campo publicados, datos de
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satélites y el empleo de modelos de simulación. La influencia de los E-I sobre el ciclo del
C será analizado para cada uno de los siguientes estratos: vegetación, suelo, atmósfera.
- Influencia de los eventos de incendio (E-I) sobre el ciclo de E
En esta etapa de trabajo se analizarán los forzamientos radiativos, que suponen cambios
en el clima, inducidos por los E-I. Se analizará, por ejemplo, cómo los E-I influyen en el
albedo, proceso importante del balance energético terrestre y que se define como la
reflexión de la radiación solar al incidir sobre los objetos (Bodí et al. 2014). Para ello se
utilizará el producto provisto por MODIS, MCD43B3=BDRF-Albedo, se estudiarán las
posibles asociaciones con la frecuencia de E-I de distinta estacionalidad y severidad. La
severidad de los incendios será obtenida mediante el uso del índice SMI (SWIR–MIR
index) propuesto por Veraverbeke et al. 2012. Asimismo, la información provista por el
producto de Focos de Calor de MODIS referente al Poder Radiativo de los Fuegos (Fire
Radiative Power -FRP-; Giglio et al. 2003) será utilizado como fuente de información
asociada a la severidad de los incendios. Se estudiarán las variaciones espaciales de la
actividad del fuego, teniendo en cuenta las variables mencionadas, estacional, anual e
interanualmente, asociándolas al tipo de cobertura y uso del suelo, la variación latitudinal,
las características de propagación de los incendios, entre otros factores.
Resultados esperados
Al analizar todos los eventos de incendio superiores a 500 hectáreas durante el período
2000-2013 ocurridos en una amplia superficie, se espera no sólo poder estimar los gases
emitidos por ellos sino también estimar pérdidas de biomasa y productividad producidas
por cada uno y en su conjunto, conocer el impacto que producen sobre el ciclo del
carbono y el balance energético a escala regional y caracterizar patrones espacio-
temporales. Asimismo, se espera conocer si existen asociaciones entre el impacto de los
incendios y las condiciones climáticas predominantes, los usos y las coberturas del suelo,
y generar mapas que reflejen dichos patrones.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
Caracterizar la frecuencia y magnitud de los incendios y cómo estos eventos afectan a los
ecosistemas terrestres ha sido y es en la actualidad un desafío para la comunidad
científica. En tal sentido, existe un creciente número de publicaciones que los analizan,
sin embargo, la información referente a Sudamérica aun resulta escasa, y muchas veces
se centra en estudios locales. El uso de sensores remotos conjuntamente con modelos de
simulación basados en principios físicos y nutridos de distintas fuentes de información,
permite reproducir muchos de los aspectos de los ecosistemas y conocer su
funcionamiento ante la presencia de esta clase de disturbios. Por este motivo,
consideramos que los resultados de este trabajo serán sumamente importantes para
comprender y caracterizar la capacidad de respuesta de los ecosistemas a los incendios,
asociada a características del clima, la vegetación, al uso del suelo o incluso al nivel de
intervención humano. Este trabajo, no sólo se enmarca dentro de los objetivos del Instituto
de Clima y Agua, sino que se enmarca en varias actividades del PNNAT 1128024
“Evaluación y seguimiento satelital del cambio global” perteneciente al Integrador “Clima y
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Cambio Climático” del Programa Nacional de Recursos Naturales de la cartera de
proyectos 2013.
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28
PLAN DE TESIS
DOCTORADO EN CIENCIAS AGRARIAS
EFECTO DEL USO DEL CENTENO COMO CULTIVO DE
COBERTURA SOBRE EL RECICLADO DE LOS PRINCIPALES
MICRONUTRIENTES EN EL SUELO
Ing. Agrónomo Marcelo Javier Beltrán
DIRECTORES: Ph. D. Roberto Eric Brevedan: Profesor Consulto UNS
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR, DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA,BAHIA BLANCA, AÑO 2013
OBJETIVOS
1. Estudiar el efecto del centeno sobre los cultivos de soja y maíz.
2. Observar si la descomposición de los residuos del centeno es diferente de acuerdo al
cultivo predecesor
3. Analizar el efecto del centeno sobre la MO del suelo y sus fracciones.
4. Evaluar si el uso del cultivo de cobertura altera la disponibilidad de los principales
micronutrientes.
5. Observar si existen diferencias en la disponibilidad de micronutrientes entre las
situaciones de monocultivo de soja y maíz o una rotación soja-maíz.
METODOLOGÍA
Se tomarán muestras de suelo y material vegetal durante tres campañas consecutivas (2010, 2011 y 2012) de un ensayo ubicado en la Estación Experimental Agropecuaria INTA General Villegas en un suelo clasificado como Hapludol Típico. Este es un ensayo de larga duración que fue implantado en el año 2004. El objeto del ensayo es estudiar el efecto del centeno como cultivo de cobertura sobre el cultivo de soja o maíz, consta de 9 (nueve) tratamientos y tiene un diseño experimental en bloques completos aleatorizados con tres repeticiones de 40 m2 de superficie y parcelas divididas; siendo la rotación la parcela principal y el tratamiento con los cultivos de cobertura las subparcelas. El ensayo tiene 12 tratamientos, de los cuales se tomarán muestras de 9 tratamientos. Los tratamientos son: 1) Monocultivo de soja, 2) Soja con centeno como cultivo de cobertura sin fertilizar (CCc), 3) Soja con CCc fertilizado, 4) Monocultivo de maíz, 5) Maíz con CCc sin fertilizar, 6) Maíz CCc fertilizado, 7) Rotación soja/maíz, 8) Rotación soja/maíz con CCc sin fertilizar y 9) Rotación soja/maíz con CCc fertilizado. Las muestras de material vegetal se secarán en estufa a 60ºC por 48 horas y se pesará la biomasa
de centeno, soja, maíz y de los restos vegetales de las muestras con balanza analítica. Luego de
cada muestra se tomará una cantidad de 20 gramos y se molerá y tamizará con malla de 1mm.
Luego para determinar la concentración de N en centeno y rastrojos se pesará 0.1 gramos de
muestra, se realizará una digestión con ácido sulfúrico (H2SO4) y se medirá la concentración del
nutrientes por el método de Kjeldhal. Para la concentración de calcio (Ca), magnesio (Mg), potasio
(K), azufre (S), fósforo (P), Zinc (Zn), cobre (Cu), manganeso (Mn), Hierro (Fe) y boro (B). Para tal
29
motivo se pesará 1 gramo de muestra y se realizará una digestión húmeda con una mezcla de
ácidos nítrico y perclórico (relación 2:1). Luego la concentración de Ca, Mg, K, Zn, Cu, Mn y Fe se
medirá con un equipo de absorción atómica Varian 2005. La concentración de S por colorimetría
con el método del cloruro de bário en un espectofotómetro METROLAB 1700 a una longitud de
onda de 420nm. La concentración de P por colorimetría con el método del molibdato de amonio
en un espectofotómetro METROLAB 1700 a una longitud de onda de 820nm. La concentración de
B por el método de azometina-H en un espectofotómetro METROLAB 1700 a una longitud de onda
de 400 nm.
Para determinar la fertilidad química del suelo las muestras se secarán en estufa a 48 grados por
48 horas, se tamizarán por 2 y 0.5 mm de acuerdo a la metodología a emplear. Se medirá el pH
con pHmetro ORION 2000, conductividad eléctrica (CE), carbono oxidable (Co) por el método de
Whalkey y Black y nitrógeno total por el método de Kjeldhal. Para la extracción de bases ( Ca, Mg,
sodio (Na) y K)se utilizará el método del acetato de amonio pH 7 y se medirá su concentración con
un equipo de absorción atómica Varian 2005. Para la determinación de sulfatos (SO4) se realizará
una extracción con fosfato de ácido de calcio y se medirá su concentración con el método del
cloruro de bario. Para medir la concentración de Cu, Fe, Mn y Zn asimilables se realizará una
extracción con DTPA pH 7.3 y sus concentraciones se medirán con equipo de absorción atómica
Varian 2005. Finalmente la concentración de B se medirá con el método de la Azometina-H.
También se realizará el fraccionamiento se realizará el fraccionamiento físico por tamaño de
partículas según el procedimiento descripto en Galantini (2005). Donde se obtendrán las
fracciones finas (FF) menores a 0,1 mm (arcila+limo+ arenas finas) junto con la MO más
transformada y asociada a la parte mineral (MOM); y la fracción gruesa (FG) mayor a 0,1 mm con
la MO más joven o particulada (MOP) y la fracción de arenas finas entre 0,1mm y 0,05 mm. En la
FF, FM y FG se determinará el COM y el COP y se medirá la concentración de micronutrientes
totales en cada una de las fracciones.
RESULTADOS OBTENIDOS Y ESPERABLES
Los principales resultados obtenidos hasta el momento son:
1. El centeno como cultivo de cobertura incremento los niveles de carbono y nitrógeno en
los primeros cinco centímetros del suelo (principalmente las fracciones más lábiles)
2. Hubo un incremento en la concentración de azufre y manganeso disponibles gracias al
centeno, posiblemente debido a un reciclado de nutrientes en los primeros centímetros
de profundidad.
Los resultados esperables: De los últimos análisis de laboratorio, se espera obtener una relación
entre la descomposición de los residuos de centeno y la concentración de carbono y nutrientes en
suelo.
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Tesis doctoral
Evaluación del riesgo asociado al nivel actual de uso de plaguicidas para
biota acuática en la región pampeana
Becaria: Lic. María Florencia D’Andrea
Directora: Dra. Julie C. Brodeur
Objetivo General
Evaluar el riesgo para la biota acuática de las aplicaciones de plaguicidas comúnmente realizadas
en los cultivos de granos de la región pampeana.
Objetivos Específicos
- Caracterizar la exposición: Modelar las concentraciones de plaguicidas presentes en los cuerpos
de agua luego de aplicaciones típicas, teniendo en cuenta las variaciones en las características
edáficas, climáticas y de manejo agronómico de cultivos de la región pampeana.
- Caracterizar el efecto: Definir las concentraciones de plaguicidas críticas para la biota acuática
analizando las bases de datos de toxicidad aguda y crónica a través de curvas de sensibilidad de
especies (SSD).
- Evaluar el riesgo para la biota acuática de las aplicaciones de plaguicidas comúnmente realizadas
en los cultivos de granos comparando la concentración de plaguicidas modeladas con las
concentraciones de plaguicidas consideradas críticas para los organismos acuáticos.
Metodología
-Se compilarán bases de datos que describan el suelo, las condiciones climáticas y de manejo agronómico de los cultivos. Esto permitirá generar escenarios representativos de las distintas áreas productivas de la región pampeana en cuenta a la distribución de los plaguicidas en el ambiente. -Se caracterizarán cuerpos de agua típicos de la región pampeana a nivel físico-químico con el fin de plantear un escenario de tipo lagunar. -Se recabará información fisicoquímica de los plaguicidas más empleados en la región pampeana y de manejos agronómicos (formas de aplicación de pesticida, dosis empleadas, fechas de siembra, emergencia y cosecha). -Con toda la información recolectada se modelará la concentración de distintas clases de plaguicidas en un cuerpo de agua tipo usando software de acceso libre de la U.S. Environmental Protection Agency (USEPA). Se estudiarán tanto los pesticidas más usados, así como aquellas
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clases de moléculas que por sus características químicas se consideren potencialmente más tóxicas. Se tomarán muestras de agua de campos piloto para validar los resultados del programa. -Se generarán bases de datos de toxicidad aguda y crónica para organismos acuáticos que formen parte de los agroecosistemas pampeanos y puedan verse expuestos a los plaguicidas estudiados. -Finalmente, se compararán las concentraciones consideradas tóxicas para la biota con las que se pueden llegar a encontrar en los cuerpos de agua según el modelado realizado y se evaluará el riesgo ecotoxicológico de distintas aplicaciones.
Resultados Esperados
-El desarrollo de una clasificación zonal de la región pampeana, teniendo en cuenta la distinta movilidad y destino de los plaguicidas en el ambiente. -El establecimiento a través de las curvas de sensibilidad de especies (SSD) de un criterio de calidad de agua para la biota acuática autóctona. -Utilizando la metodología de evaluación de riesgo, proponer identificar los qué plaguicidas que presentan el mayor riesgo de impactar negativamente la biota acuática -Recomendaciones sobre las formas de aplicación de los diversos plaguicidas y principios activos para distintos suelos agrícolas de la región pampeana en relación al clima predominante y manejo agronómico asociado al tipo de cultivo, en pos de minimizar la concentración de plaguicida en los cuerpos de agua. -Publicación de un programa de acceso libre que permita estimar según las condiciones la aplicación menos riesgosa desde el punto de vista ecotoxicológico.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
-Los aportes del Instituto de Suelos y del Instituto de Clima y Agua son de vital importancia para
generar los escenarios pampeanos. El aspecto interdisciplinario de esta tesis potencia el
conocimiento generado dentro del CIRN.
-La elaboración de recomendaciones o herramientas de gestión en la aplicación de pesticidas
representa un aporte concreto a la toma de decisiones de los productores, gestores ambientales y
organismos de regulación a nivel nacional.
-Evitar la contaminación del agua con plaguicidas y el posible impacto en la diversidad biológica,
contribuye a la salud ambiental siendo el agua un factor de fundamental importancia para la salud
humana y del agroecosistema.
-Esta tesis fortalece y complementa el estudio de los efectos de la toxicidad de plaguicidas sobre el
ecosistema que se lleva a cabo en el área de biodiversidad, ecología y gestión ambiental dentro
del Instituto de Recursos Biológicos.
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Efecto de la temperatura sobre el crecimiento y floración de la hortensia (Hydrangea macrophylla). Su relación con la producción comercial en el Área Metropolitana de Buenos Aires
Daniel E. Morisigue
UNIVERSIDAD: Facultad de Agronomía, UBA. Maestría en Producción Vegetal, Orientación Cultivos Intensivos.
DIRECTOR: Dr. Rodolfo A. Sánchez (IFEVA-FAUBA).
Objetivo general El objetivo general es evaluar el efecto de la temperatura, en el contexto del clima del Area
Metropolitana de Buenos Aires (AMBA), sobre el crecimiento y la floración de la hortensia.
Objetivos específicos - estudiar el efecto de diferentes temperaturas mínimas y la temperatura mínima del
otoño-invierno en la ruptura de la dormición. - estudiar la incidencia en el verano de la temperatura mínima en el momento de la
diferenciación de la yema floral y de diferentes temperaturas mínimas con diferentes fotoperíodos, en la inducción e intensidad de la dormición.
- Evaluar el efecto de la aplicación de giberelinas en la inducción y en la salida de la dormición.
Metodología
Materiales y Métodos
Como material vegetal se utilizarán plantas de Hydrangea macropylla, variedad ¨Blue Diamond¨. Las mismas se prepararán a partir de estacas internodales o esquejes tipo ¨mariposa¨ (Bailey, 1989), extraídas de ramas vegetativas y enraizadas en camas de propagación con perlita como sustrato, a los 30 días se trasplantarán a maceta de 12-13 cm de diámetro y a los 7-10 días posteriores se comenzarán con los tratamientos. O se utilizarán plantas de mas de un año trasplantadas y 7-10 días luego de podadas. El manejo cultural será similar a las condiciones habituales de cultivo, con riego a demanda y fertilización semanal de un fertilizante 20N-8P-1,6K a una dosis de 100 ppm en estado vegetativo y 200 ppm en la etapa reproductiva.
Ensayo para evaluar entrada dormición Como instalación para la ejecución de este ensayo, se armarán 3 carpas dentro de un invernáculo. Cada carpa tendrá 4m x 2,5m, cubierto con una doble capa de polietileno de 150 micrones. Dentro de las mismas se instalarán 2 mesadas de 3 m. cada una, una para día largo con 2 lámparas incandescentes de 100 watts separadas a 1,5 m. y la segunda mesada para día corto con polietileno bicolor (negro en la cara interna y blanca en la cara externa). La temperatura en cada mesada se registrará cada hora a través de un termógrafo, la que estará cubierta con un tejido plateado y colocado a 5 cm del ápice de la planta (modificado de Steininger y Pasian, 2002). Los tratamientos a realizar serán:
- 3 temperaturas mínimas: 20º, 25º y 30ºC.
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- 2 fotoperíodos: corto ( 9 hs de luz, desde las 8 hasta las 17 hs), largo (16hs de luz, desde las 6 hasta las 22 hs).
Se utilizará un diseño experimental completamente aleatorizado con 3 repeticiones por tratamiento y 5 plantas con 2 yemas por repetición. Se evaluará: Crecimiento: número de nudos y largo tallo cada 7 días. Se evaluará el estado de la yema apical y en base a su evolución se muestreará para la observación de plasmodesmos, calosa y el análisis de la expresión del gen de glucanasa. Se dará por finalizado el ensayo al momento de la diferenciación de la yema floral.
Ensayo para evaluar la salida de la dormición. Como manejo previo, las plantas se colocarán en un invernáculo para el desarrollo de la etapa vegetativa con una temperatura mínima de 20 grados. Luego de 2 nudos con hojas desplegadas se tratarán con un fotoperído de día corto para acelerar la diferenciación de la yema floral y entrada en dormición. Una vez en dormición, los tratamientos serán:
- testigo sin tratamiento de frío, en un invernáculo con una temperatura mínima de 15ºC. - Tratamiento de frío a 5º C continuo. - Tratamiento de frío discontinuo, 5º C de noche y de día en invernáculo con una
temperatura mínima de 15º C (8hs a 17 hs). - La duración será de: 0, 20, 40 y 60 días.
Posteriormente se colocarán en un invernáculo a una temperatura mínima de 15º C y 2
fotoperíodos: día corto (9hs) y día largo (16 hs).
. Se evaluará - Crecimiento: largo del tallo, número de nudos, fecha de brotación, de floración y diámetro
inflorescencia. - Se analizará la expresión del gen de glucanasa a los 30, 35 y 40 días de frío contínuo.
Se dará por finalizado el ensayo en floración. Se utilizará un diseño experimental completamente aleatorizado con 3 repeticiones por tratamiento y 5 plantas con 2 yemas por repetición.
Ensayo de efecto de GA para entrada dormición. Con 1 hoja desplegada será el momento de aplicación de giberelina (GA) o paclobutrazol, cada 4-5 días por 30 días. Los tratamientos serán:
- 2 condiciones de temperatura y fotoperíodo: 20º día corto y 30º día largo. La aplicación será por asperjado hasta punto de goteo.
. GA 10 ppm . GA 100 ppm. . paclo 30 ppm. . Testigo agua + alcohol.
- Se evaluará: . crecimiento: nº nudos, largo tallo. . estado morfológico de la yema apical.
Se dará por finalizado el ensayo una vez que las yemas están en dormición.
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Se utilizará un diseño experimental completamente aleatorizado con 3 repeticiones por tratamiento y 5 plantas con 2 yemas por repetición.
Ensayo de efecto de GA para salida dormición. . manejo previo: plantas en dormición, con yema floral diferenciada. . Tratamientos: 3 momentos de aplicación: a los 0, 40 y 80 días. En cada momento se aplicará cada 4-5 días por 20 días. Los tratamientos serán: . GA10 ppm.
. GA 100 ppm. . Paclobutrazol 30 ppm. . Testigo: agua + alcohol. . Se evaluará:
- Crecimiento: largo del tallo, número de nudos, fecha de brotación, de floración y diámetro de la inflorescencia.
- Estado morfológico de la yema floral. El ensayo finalizará en el momento de floración. Se utilizará un diseño experimental completamente aleatorizado con 3 repeticiones por tratamiento y 5 plantas con 2 yemas por repetición.
Los datos serán analizados mediante un análisis de varianza y los valores medios de los tratamientos serán comparados utilizando el Test de Tukey.
Resultados esperados Se pretende con el presente trabajo contribuir al estudio de la dormición de las yemas y ajustar a las condiciones locales la tecnología disponible para el cultivo de la hortensia y lograr de esta manera mejorar la calidad comercial actual. Se espera además que a partir del presente trabajo se logre aplicarla no solo para otros cultivos ornamentales sino también para las condiciones agroecológicas en otras zonas del país.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN El presente trabajo será un aporte al objetivo institucional del CIRN en desarrollar y ajustar
metodologías de producción más eficientes y con bajo impacto ambiental.
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Evaluación de la Huella Hídrica en la producción
de caña de azúcar en Argentina.
Renée Alicia Anschau
Objetivo General:
Evaluar la huella hídrica en la producción de caña de azúcar, en
las distintas regiones productoras argentinas, y la incidencia de
la misma sobre los recursos hídricos disponibles en la región.
Objetivos Específicos:
Identificar y analizar comparativamente los consumos de agua
en la fase agrícola del cultivo de caña de azúcar en las
distintas zonas productoras de Argentina.
Identificar y analizar los consumos de agua y su potencial
reutilización en la etapa de industrialización de la caña de
azúcar.
Discutir tópicos relacionados a la sustentabilidad de la
producción de caña de azúcar, particularmente en términos de
recursos hídricos.
Metodología
La huella hídrica es un indicador que cuantifica, de manera
integral, el consumo de agua dulce en un determinado lugar y
tiempo. Nos permite conocer la cantidad de agua empleada a lo
largo de toda la cadena de producción de los bienes y servicios
que consumimos habitualmente en nuestras actividades.
La metodología toma como base el concepto de agua virtual,
acuñado por primera vez por el investigador John Anthony Allan,
del Kings College de Londres, en 1993, y que define el volumen de
agua necesaria para elaborar un producto o brindar un servicio. En
el año 2002, Arjen Hoekstra, profesor de la Universidad de Twente,
Holanda, definió el término huella hídrica como indicador del
consumo de agua de una población determinada. La huella hídrica de
un país (o industria, o persona) se define como el volumen de agua
necesaria para la producción de los productos y servicios
consumidos por los habitantes de dicho país (o industria, o
persona).
Uno de los principales aportes que brinda este concepto, es que
diferencia claramente tres tipos de consumo de agua dulce: (1) el
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consumo de agua proveniente de las precipitaciones, o agua verde,
(2) el consumo de aguas subterráneas y superficiales, o agua azul,
y (3) las aguas de dilución requeridas para reducir las
concentraciones de contaminantes vertidos, o agua gris. Esta
distinción permite reconocer que el uso consuntivo de las
lluvias, las aguas subterráneas o aguas superficiales, y los
impactos sobre la calidad de agua tienen diferentes costos
económicos e impactos ecológicos.
Figura 1: Representación esquemática de los componentes de la huella hídrica. Donde se
muestra que la parte no-consumida de la extracción de agua (devuelta a la cuenca) no es
parte de la huella hídrica. También muestra que, además de medir la extracción de agua, la
huella hídrica incluye agua verde y gris y un componente indirecto del uso de agua. (Fuente:
Hoeskstra, 2011).
Una evaluación completa de la huella hídrica está compuesta de
cuatro fases distintas:
• Establecer objetivos y su alcance
• Contabilizar la huella hídrica
• Evaluar la sostenibilidad
• Formular la respuesta.
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Figura 2: Cuatro fases distintas en la evaluación de la huella hídrica: (1) el
establecimiento de objetivos y alcance, (2) contabilidad huella hídrica, (3) evaluación de
la sostenibilidad, (4) la formulación de la respuesta. (Fuente: Hoekstra, 2011)
La primera fase consiste en establecer claramente los objetivos y
el alcance del estudio. Esto le otorgará al estudio transparencia
acerca de las decisiones tomadas al llevar a cabo el mismo. La
fase de contabilidad de la huella hídrica es aquella en la que se
recogen datos y se establecen los cálculos y escalas. El alcance y
nivel de detalle en la contabilidad depende de las decisiones
tomadas en la fase anterior. La fase de evaluación de la
sostenibilidad, es donde se evalúa la huella hídrica desde una
perspectiva ambiental, así como desde una perspectiva social y
económica. En la fase final, se formulan respuestas de opciones,
estrategias o políticas.
Resultados esperados:
La evaluación de la huella hídrica es una herramienta de análisis,
eficaz para comprender cómo las actividades y productos se
relacionan con la escasez de agua y su contaminación y los
impactos asociados y qué se puede hacer para asegurarse que las
actividades y productos no contribuyan a un uso insostenible del
agua dulce.
Se pretende con esta tesis aportar a la comprensión de los efectos
e impactos que la producción de caña de azúcar ejerce sobre los
recursos hídricos en las distintas áreas productoras del país,
considerando la distribución espacial de los mismos y el manejo
cultural aplicado.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
La tesis está enmarcada en el Programa Nacional de Cultivos
Industriales, mediante el Proyecto Específico PNIND 1108074
“Optimización del Ciclo de Vida de los Cultivos Industriales”, en
el cual se desarrolló el módulo Huella Hídrica.
También se relaciona con el Programa Nacional del Agua, mediante
el Proyecto Específico PNA-1133044, con el cual se están acordando
y estandarizando las metodologías a aplicar; y con el Programa
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Nacional de Agroindustria y Agregado de Valor a través del
Proyecto Específico PNAIyAV-1130034.
Se espera contribuir al cumplimiento del objetivo institucional
de Contribuir a la salud ambiental y sostenibilidad de los
principales sistemas productivos y agro-ecosistemas, manteniendo
la potencialidad de los recursos naturales (Plan Estratégico
Institucional, 2005-2015); aportando conocimientos y una
herramienta tecnológica esencial para la toma de decisiones en la
definición de políticas públicas relativas al óptimo
aprovechamiento del recurso agua.
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Integración de procesos formadores de suelos en la cartografía digital de suelos
Marcos Angelini
INTRODUCCIÓN
Desde los años 1950, la información espacial de suelos se ha presentado a través de
mapas, producidos por reconocedores de suelos con técnicas convencionales. Debido a la baja
reproducibilidad de estas técnicas y lo dificultoso que es la actualización de estos mapas, la falta
de información sobre el grado de incertidumbre de los mismos, así como la demanda de mapa de
suelos más precisos en formatos digitales, se han desarrollado nuevas metodologías para la
cartografía del suelo. Estas metodologías conocidas como Cartografía Digital de Suelos (DSM del
término en Inglés Digital Soil Mapping), que se define como “la creación de bases de datos de
suelos georreferenciadas, a una determinada resolución, mediante el uso de datos
observacionales (campo y laboratorio) y datos ambientales, a través de relaciones cuantitativas”.
Sin embargo, DSM también tiene algunas limitaciones. Algunas de ellas son la dificultad para
predecir un gran número de propiedades de suelo al mismo tiempo, preservando al mismo tiempo
las relaciones entre ellos, y la de incluir el conocimiento edafológico en modelos de predicción.
Este proyecto investiga si la utilización de modelos de ecuaciones estructurales (SEM del término
en Inglés Structural Equation Modelling), una técnica ya utilizada en diversos campos de las
ciencias medioambientales, puede llenar los vacíos de la DSM.
OBJETIVOS
El objetivo general de este proyecto es ampliar las capacidades de la DSM incorporando
información de procesos formadores de suelos a través del desarrollo, calibración, aplicación y
validación de un modelo de ecuaciones estructurales (SEM). Este objetivo se llevará a cabo a
través de los siguiente objetivos específicos:
Construir y calibrar un modelo SEM simple para la región Pampeana Argentina.
Investigar cómo la complejidad del modelo y la disponibilidad de datos afectan la
precisión del modelo.
Comparar la performance del modelo SEM con mapas de suelos convencionales y
con modelos empíricos de la DSM.
Investigar si el modelo SEM puede ser aplicado a otras regiones con similares
características del paisaje y suelos.
Explorar la forma de presentar la información de suelos generada con un modelo
SEM.
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MATERIALES Y MÉTODOS
Área de estudio
El área de estudio se encuentra en la región Pampeana Argentina y abarca
aproximadamente 23.000 km2. Aquí las clases de suelos dominantes son Phaeozems asociados con
Solonetz (en la clasificación de la FAO, WRB). El área cuenta con datos de 350 perfiles del suelo
(descriptivos y datos de laboratorio) relevados durante el Plan Mapa de Suelos. Además, se cuenta
con un modelo digital de elevación de 30 m de resolución e imágenes satelitales (MODIS y
Landsat), así como mapas geológicos, hidrológicos, y el mapa de suelos 1:50.000. Fig. La figura 1
muestra la ubicación de la zona de estudio, el mapa del suelo y la distribución de perfiles de
suelos.
Figura 1: Mapa del área de estudio con la ubicación de perfiles de suelos, mapa de suelos a escala
1: 500.000 (Soil Taxonomy grandes grupos), las rutas y el modelo digital de elevación.
Metodología
En el primer objetivo el propósito es desarrollar un modelo simple para mostrar de qué
manera se lo puede integrar dentro de un enfoque DSM. Para ello se describirá el desarrollo del
modelo con el fin de dar una guía para la implementación de modelos SEM en la creación de
mapas de propiedades y tipos de suelos. La validación de las predicciones del modelo se hará a
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partir de datos independiente provenientes de 100 ubicaciones recolectadas mediante muestreo
probabilístico.
En el segundo objetivo se plantearán cuatro escenarios de alta y baja complejidad del
modelo, y alta y baja disponibilidad de datos. La comparación de los modelos se realizará por
máxima verosimilitud y análisis bayesiano.
En el tercer objetivo se aplicará algunas de las metodologías ya utilizadas en DMS, tales
como random forest o regression-kriging, para obtener mapas de las propiedades de suelos
predichas con el modelo SEM. Los mapas de la DSM, mapas convencionales de suelos y los creados
mediante el modelo SEM serán comparados y discutidos.
En el cuarto objetivo, ambos, el modelo desarrollado en el primer objetivo y un modelo
adaptado a las condiciones de la nueva área de estudio se pondrá a prueba para identificar qué
aspectos del modelo pueden extrapolarse y cuáles no.
Por último, en el quinto objetivo se planea desarrollar un prototipo de sistema de
información de suelos capaz de reconstruir “pedones digitales” dentro del área de estudio,
probablemente integrado al sistema SiSINTA (http://sisinta.inta.gob.ar/).
RESULTADOS ESPERADOS
Mediante este proyecto se espera generar una herramienta para la cartografía de suelos,
que no solo sea bien documentada, reproducible y fácil de actualizar, sino también que mantenga
las inherentes complejas interrelaciones que existen entre las propiedades del suelo y las
propiedades del paisaje. Así, mapas de suelos ya publicados en décadas anteriores podrán ser
actualizados y puestos a disponibilidad en nuevos formatos acordes a las demandas de los
distintos usuarios.
Además, el proyecto desarrollará cartografía de suelos de una de las regiones con mayor
presión productiva, por lo que se espera que esta información pueda ser utilizada por ejemplo en
modelos hidrológicos, de evaluación de tierras y de cultivos.
APORTE A LOS OBJETIVOS INSTITUCIONALES DEL CIRN
Este proyecto es un componente de investigación básica que espera contribuir al
desarrollo de herramientas tecnológicas e información básica y fundamental para el manejo de los
recursos naturales, el ordenamiento territorial y la seguridad alimentaria.
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ESTRATEGIA COMUNICACIONAL PARA MATRICES SOCIOCULTURALES DEL PROYECTO
INTEGRADOR GESTION DE LA BIODIVERSIDAD Y SERVICIOS ECOSISTEMICOS
SILVINA LAURA MEDERO DIRECTOR: SANDRA MASSONI
Objetivo General
El principal propósito es investigar la dimensión comunicacional de la problemática
ambiental relacionada con las actividades agropecuarias desde la perspectiva de la
comunicación estratégica.
La tesis de este postgrado se propone la realización de una investigación comunicacional
mediante el diseño y la aplicación de una batería de test específicamente diseñada para
relevar información en las distintas matrices socioculturales en torno a la problemática
ambiental relacionada a la pérdida de biodiversidad y servicios ecosistémicos debido a la
actividad agropecuaria.
Objetivos específicos
1- Construir inter y transdisciplinariamente la Versión técnica Comunicacional de la problemática ambiental relacionada a la pérdida de biodiversidad y servicios ecosistémicos debido a la actividad agropecuaria. 2- Definir inter y transdisciplinariamente el árbol de soluciones – acciones comunicacionales para el despliegue de la estrategia de comunicación del Proyecto integrador PNNAT 1128051 integrador gestión de la biodiversidad y servicios ecosistémicos. 3- Trabajar colaborativamente en la construcción del plan estratégico de comunicación de la pérdida de biodiversidad y servicios ecosistémicos debido a la actividad agropecuaria. 4- Relevamiento, análisis y sistematización de información diagnóstica. 5- Difusión de los resultados esperados. Metodología
La Metodología de la Comunicación Estratégica es un dispositivo de investigación acción con pasos que incluyen: Versión Técnica del Problema Comunicacional; análisis de Matrices Socioculturales, diagnóstico y prescripción mediante Marcas de Racionalidad Comunicacional; análisis de Mediaciones comunicacionales; Árbol de soluciones, incluyendo la definición de Ejes y Tonos de comunicación por las distintas Matrices Socioculturales identificadas como relevantes en torno a la problemática que aborda la estrategia de comunicación.
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Los 7 pasos pasos de la investigación enactiva. Actividades y esquema de etapas en el modelo de comunicación estratégica de la Escuela de Rosario
1. Definición de la Versión Técnica Comunicacional: se obtiene una definición concertada entre todos los especialistas de diferentes áreas del conocimiento participantes del proyecto o área para el que cual se diseña la estrategia. Se analizan y desglosan los aspectos, sub-aspectos y niveles del problema comunicacional definido como aquello que está obstaculizando la transformación deseada.
Problema: Aquello que está obstaculizando hoy la transformación que estamos
buscando con el proyecto. Incluye a los componentes, las causas, los síntomas y las
consecuencias.
Causas básicas: Aspectos estructurales que causan la situación problemática.
Causas próximas: Aspectos colindantes que causan la situación problemática
Componentes: Aspectos diferenciados en la multidimensionalidad que causan la
situación problemática.
Síntomas: Efectos del problema.
Consecuencias: Derivaciones analíticas del problema.
2. Análisis y prescripción mediante Marcas de racionalidad comunicacional: Las Marcas de racionalidad comunicacional son una metodología de la comunicación
estratégica que nos permite un doble registro: el reconocimiento de cuál es la
conceptualización del encuentro dominante en la situación bajo análisis y, a la vez, la
posibilidad de operar otras racionalidades comunicacionales a partir de recursos propios
de otras dimensiones de la comunicación diferentes a las actuales teniendo en cuenta que
cada una de las dimensiones privilegia un componente de la comunicación y opera en
consecuencia. Por ejemplo: mientras que la dimensión informativa actúa en línea y a
partir de productos comunicativos, la dimensión interaccional hace foco en los vínculos
de los actores y la dimensión sociocultural promueve redes, imbricando las distintas
dimensiones de la problemática comunicacional (Massoni 2013).
Es posible analizar cualquier situación para rastrear las marcas de racionalidad
comunicacional que las organiza. Las marcas de racionalidad son huellas observables
etnográficamente que son índices de la concepción teórica que está articulando el
encuentro en la situación. (Massoni 2007)
3. Reconocimiento y jerarquización de los actores vinculados a cada componente del problema comunicacional
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En toda situación existen actores con mayor o menor relevancia que se vinculan de
maneras específicas con los diferentes componentes del problema. Para desarrollar una
estrategia de comunicación será importante, como primera medida, poder reconocerlos
en su diversidad.
Los actores socioculturales son “los otros” con los que necesitamos interactuar en el
entorno de la estrategia Comunicacional. Pueden ser personas, grupos, organizaciones
que reconocemos como relevantes en torno al problema que aborda nuestra estrategia.
Lo peor que un observador puede hacer para visualizar cualquier proceso de
transformación social es detenerlo. Y sin embargo, esto hacemos habitualmente cuando
pensamos en los actores como simples destinatarios (Massoni 2013). A menudo
pensamos en los otros como buzones receptores del contenido de nuestros mensajes.
Para superar esta visión estática y reduccionista, más que actores sociales en sí
deberíamos empezar a analizar actores con relación a problemas en un escenario lábil,
que está cambiando sin cesar, que no detiene su dinámica.
En este marco los actores no son nunca estandarizados ni permanentes, ni previos a la
definición de la Versión Técnica Comunicacional (VTC), sino que son reconocidos como
relevantes para cada aspecto del problema desde una perspectiva de complejidad. No son
simples receptores.
Para reconocer y analizar los actores, el primer paso es hacer una lista visualizando la
mayor cantidad de ellos por nivel y por aspecto del problema. Luego, deberemos
considerar sus intereses y necesidades para comenzar a diseñar nuestra estrategia de
comunicación con ellos.
4. Definición de las matrices socioculturales vinculadas a cada componente del problema comunicacional.
Llamamos “matriz sociocultural” al esquema que describe los rasgos principales de la
lógica de funcionamiento de un grupo o sector social, su linaje de transformaciones. Una
matriz sociocultural es un autodispositivo colectivo que programa en cada grupo o sector
su sistema de percepción – acción.
Es su particular modalidad del vínculo macrosocial con la problemática. Incluye no sólo las
condiciones, sino la percepción que cada grupo tiene de ellas (lo simbólico y lo material
imbricados). De este modo, los actores antes reconocidos se agrupan conforme a su
vínculo actual para con la problemática en un registro de intersubjetividad no dualista
(Massoni 2013)
5. Árbol de soluciones: se identifican los procesos comunicacionales deseables y posibles para cada matriz sociocultural y para cada aspecto del problema. Se enlistan y
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sistematizan acciones y productos comunicacionales que aportan en la dirección buscada en el despliegue de la estrategia. 6. Investigación de campo. Se diseña una matriz de datos para caracterizar las lógicas de funcionamiento comunicacional en tanto modalidad del vínculo propia de cada una de las matrices socioculturales que son relevantes en la solución del problema y se registra la percepción de los actores en relación a la Versión Técnica Comunicacional. 7. Diseño del Plan Operativo de la estrategia comunicacional para desplegar acciones, productos y espacios de comunicación que favorezcan los procesos de comunicación priorizados en cada matriz sociocultural explorando las distintas posibilidades para aportar a diferentes procesos cognitivos de nivel macro social con los actores vinculados a esta problemática en particular. Definir ejes y tonos de la vinculación que se quiere propiciar con las diferentes matrices socioculturales. Resultados esperados
Caracterización de las lógicas de funcionamiento comunicacional de la Matrices Socioculturales en torno a la problemática ambiental relacionada a la pérdida de biodiversidad y servicios ecosistémicos debido a la actividad agropecuaria. Para ello se espera contar con:
- Reconocimiento y no reconocimiento por parte de cada una de las Matrices Socioculturales analizadas, de los aspectos del problema comunicacional identificados por el proyecto Integrador “Gestión de la Biodiversidad y sus Servicios Ecosistémicos”
- Jerarquización de actores considerados como relevantes para contribuir a la gestión integral del ambiente.
- Un mapa de los modos de comunicación y los espacios que usan y prefieren, incluyendo los nombres de los medios más relevantes y las modalidades de uso de cada formato comunicacional.
Los resultados de esta investigación se traducen en acciones que se integran en el Árbol
de soluciones de la Estrategia Comunicacional con propuestas de acciones a desarrollar en
el marco del Proyecto Integrador PNNAT 1128051 “Gestión de la Biodiversidad y sus
Servicios Ecosistémicos”
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
Considero que uno de los principales aportes consiste en la articulación que tiene este
proyecto con otras unidades de INTA, siendo un proyecto integrador de una gran
extensión territorial, permite integrar equipos de trabajo geográficamente distantes que
trabajan en temáticas comunes que son priorizadas por el CIRN, tales como la
conservación de la biodiversidad y sus servicios ecosistémicos. Por otro lado, considero
que es de un gran aporte al CIRN el desarrollo de un trabajo de investigación inter y
transdisciplinario bajo la metodología de la comunicación estratégica.
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Autocorrelación espacial en la validación de productos derivados de sensores remotos
Tesis presentada para optar al título de Doctora de la Universidad de Buenos Aires,
Área Ciencias Agropecuarias
Rosa Teresa Boca
Objetivo general
Evaluar el efecto en el incumplimiento de los supuestos estadísticos en el proceso de
validación de productos derivados de sensores remotos
Objetivos específicos
i. Referente al diseño de muestreo: Analizar el efecto de la autocorrelación en la información espacial sobre el tamaño de muestra.
ii. Referente a la obtención de los datos: Determinar el sesgo producido como consecuencia de las limitaciones de acceso físico a la toma de datos.
iii. Referente a las medidas de exactitud: Analizar el efecto de la autocorrelación espacial y los factores asociados a la estructura de la información sobre el sesgo de las medidas de exactitud de uso más generalizado.
Metodología
Datos: Se trabajó con la información de caso de estudio, se pretendió un área que presentara
diversidad en el paisaje, de manera de cubrir un amplio de rango de situaciones respecto a la
distribución espacial de las actividades agropecuarias. Se seleccionó como caso de estudio la
información elaborada y recolectada en el Noroeste Argentino (NOA) por el Laboratorio de
Teledetección y Sistemas de Información Geográfica del INTA Estación Experimental
Agropecuaria Salta. Se validaron resultados sobre una base de datos geoespaciales simulados,
realizando muestreos aleatorios de n: 10, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500]. Estos valores
implicaron una intensidad de muestreo del 1 por mil al 5 por ciento de toda la información
disponible. Cada proceso se simuló 1000 veces.
Procedimientos estadísticos:
Se determinan las diferencias en la estimación del tamaño de muestra efectivo con enfoques
que asumen procesos autorregresivos (TAR) y modelos geoestadísticos (TMG). Para cada
enfoque se estimó el sesgo y la precisión.
Se analizó el efecto de las restricciones al muestreo (muestreo sobre camino) sobre
estimadores de proporción de superficie ocupada por distintos cultivos. Se estimaron los
sesgos bajo distintos supuestos.
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Se evalúa el sesgo para los estimadores de exactitud en función del modelo geoestadístico,
del nivel de autocorrelación espacial y del número de clases de cobertura consideradas,
determinando la significancia de los factores simulados sobre el sesgo en las estimaciones
Resultados obtenidos
Determinación del método más adecuado para la estimación del tamaño efectivo de muestra
Al incluir la autocorrelación espacial en la estimación del T a través de un esquema
autorregresivo (TAR), bajo el supuesto de autocorrelación constante en el espacio, la fuente de
variabilidad manifiesta fue el tamaño de muestra especificado (n). En cambio, al considerar el
modelo geoestadístico con que fueron generados los datos (TMG), se determinó que la mayor
contribución a la variabilidad derivó de la especificación de los parámetros de los modelos de
autocorrelación espacial. Para muestras obtenidas de poblaciones con distintos modelos de
autocorrelación, pero con igual valor en los parámetros, el porcentaje equivalente de muestras
independientes fue diferente. Asimismo dentro de un modelo de autocorrelación especifico, los
valores del T fueron menores con el enfoque TAR respecto de aquellos obtenidos bajo TMG cuando
la autocorrelación era baja. Este resultado se revirtió para datos con alta autocorrelación y
resultaron en T similares a valores intermedios de autocorrelación.
Determinación del sesgo en las estimaciones de proporción de ocupación de superficie de cultivo por efecto del muestreo restringido sobre caminos.
Muchas veces en la práctica existen limitaciones para aplicar un diseño de muestreo aleatorio,
a pesar de que no se recomiende su práctica. Si bien otros autores estimaron el sesgo producido por
el efecto del muestreo restringido a los caminos, estos trabajos fueron realizados sobre casos
particulares de distribución espacial para estudios de flora y fauna, y no son generalizables a los
procesos de validación de productos derivados de sensores remotos. En la presente tesis se encontró
que el sesgo producido por restricciones al muestreo difiere significativamente respecto del sesgo
que ocurre cuando el muestreo es al azar. En tal sentido, se encontraron diferencias extremas en los
sesgos de las estimaciones de alrededor del 1000%, según la distancia al camino y el tipo de
cobertura. Si bien los resultados se refieren al caso de estudio, cabe recordar que el mismo fue
seleccionado por presentar situaciones variables. Los mayores sesgos se alcanzaron cuando se
estimaron las proporciones de las clases de cobertura menos representadas en la zona de estudio y
considerando la menor distancia desde el camino a los puntos de observación. En consecuencia, en
la mayoría de las situaciones, las estimaciones del muestreo restringido no pueden inferirse a toda la
población y en estos casos el investigador debería alertar al usuario acerca de la escasa validez de
las generalizaciones realizadas a partir de la muestra no aleatoria. En este sentido se debe el uso de
fotografías de alta resolución o productos equivalentes como una alternativa para reducir el sesgo en
las estimaciones al obtener información más representativa de la región bajo estudio. El aumento
del número de observaciones no implicaría precisamente una corrección en el sesgo de las
observaciones, tal como se logra cuando se muestrean datos espacialmente correlacionados.
Determinación de los factores que originan sesgo en las medidas de exactitud de los productos derivados de sensores remotos
Se comprobó que los modelos de autocorrelación espacial subyacentes en las poblaciones
muestreadas no impactaron el sesgo de las medidas de exactitud, cuando todos los otros factores
eran fijos. En cambio, el nivel de autocorrelación y el número de clases de cobertura fueron
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determinantes del sesgo. Las medidas de exactitud del mapa presentan sesgos más altos,
determinados por la autocorrelación, cuando se definen pocas clases de cobertura en el. Estas
fuentes de sesgo - el nivel de autocorrelación en los datos y el número de clases de cobertura del
mapa - se agregarían a las ya descriptas como fuente de sesgo “optimista” el uso de muestras de
referencia con datos no independientes de los de entrenamiento utilizados para la definición de las
clases de cobertura.
Respecto del efecto de la autocorrelación sobre el sesgo de las medidas de exactitud por clases se
comprobó (tanto para la exactitud del productor como la del usuario), que el sesgo dependía del
nivel de autocorrelación, aumentando cuando las superficies relativas de cobertura fueron menores.
Se aplicó un método alternativo a la metodología convencional para estimar la exactitud por clase
de cobertura. Este procedimiento contempla la autocorrelación espacial para los valores de
exactitud del productor y del usuario de forma geográfica. A través de procesos simulados se
encontraron diferencias entre las funciones de distribución de las exactitudes del productor y del
usuario cuando se consideraron distintos niveles de autocorrelación. En base a estos resultados es
conveniente la elaboración de mapas para las medidas de exactitud por clase, las que permitirían
hacer correcciones en el diseño de muestreo especialmente en las regiones con pocas categorías, o
en las clases de cobertura menos representadas, las cuales son la de mayor sensibilidad a los efectos
de la autocorrelación sobre el sesgo. Esto también impactaría en las medidas globales, logrando
productos más confiables al reforzar el muestreo solo en las zonas de menor exactitud. Esto
permitiría administrar los recursos - siempre limitados - al momento de diseñar un muestreo a
campo, en especial cuando se trata de la validación de productos derivados de sensores remotos de
grandes áreas.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
Para Contribuir a la salud ambiental y sostenibilidad de los principales sistemas productivos y agro-
ecosistemas, manteniendo la potencialidad de los recursos naturales es necesario tener información
de calidad. Para esto Los productos derivados de sensores remotos (SR) se han convertido en las
últimas décadas en herramientas de uso común en varias instituciones agrícolas. Se publican
productos derivados de SR destinados mayormente a la evaluación de recursos naturales, al
seguimiento de procesos biológicos y a la evaluación del estado de los cultivos.
Los SR proporcionan información acerca de procesos que ocurren en cada posición geográfica,
cuantificando la energía que reflejan los distintos atributos de la superficie terrestre. Con esta
información se generan productos que permiten cuantificar y describir los patrones espaciales de los
distintos procesos de interés. Estos productos no representan exactamente la realidad, ya que las
clasificaciones y estimaciones de superficies tienen asociado un grado de simplificación y/o
incertidumbre. Sin embargo, no siempre los productos derivados de SR están acompañados de una
medida de exactitud, entendiendo por exactitud el grado en que la información generada coincide
con la “verdad” o valores aceptados como referencia.
Se han desarrollado gran cantidad de métodos para el proceso de clasificación de imágenes; en
cambio se le ha presentado menos atención a la evaluación y cuantificación de la exactitud de las
mismas. Esta tesis presenta un detalle pormenorizado de la metodología de evaluación de los
productos derivados de SR y los efectos sobre el incumplimiento de los supuestos que los sustentan.
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Calidad de la estructura de suelos en siembra directa en ambientes subtropicales y templados. Efectos sobre la utilización de agua y nitrógeno en el cultivo de soja
(Glycine max. L. Merril). Guillermo Peralta
1. OBJETIVOS Objetivo General:
Caracterizar el estado físico de suelos bajo los sistemas agrícolas continuos predominantes en SD en ambientes subtropicales del NOA y templados de la región pampeana, y analizar su efecto sobre los procesos que regulan la eficiencia de uso del agua y nitrógeno en el cultivo de soja en SD.
Objetivos específicos:
I. Evaluar el efecto de estados físicos-estructurales contrastantes sobre la profundización y distribución de raíces, patrones de extracción de agua y uso total de agua del cultivo soja.
II. Estudiar el efecto de estados físicos-estructurales del suelo contrastantes sobre la fijación biológica de nitrógeno: cantidad y peso de nódulos, cantidad de N aportado por fijación.
III. Estudiar el efecto del estado hídrico de las capas densificadas sobre los procesos mencionados anteriormente, y caracterizar un rango o intervalo Hídrico óptimo (IHO) relacionado a estos efectos para los suelos seleccionados.
IV. Cuantificar probabilísticamente el efecto interanual de la condición física de los suelos de ambientes subtropicales y templados sobre los distintos componentes de la eficiencia de uso del agua del cultivo de soja a partir del uso de modelos de simulación agronómica.
2. METODOLOGÍA PROPUESTA
-6.I. Estado físico de suelos: Para caracterizar el estado físico se seleccionarán lotes de producción
en SD cercanos a la localidad de Las Lajitas, (departamento de Anta, Salta, “zona Subtropical”) y
cercanos a las localidades de Pergamino y Salto (de Bs As, “Zona Templada”). En el caso de Salta,
se seleccionarán al menos 5 lotes de producción con las rotaciones predominantes de 5, 10, 15 y
20 años o más desde el desmonte. En el caso de Bs. As, se seleccionarán lotes de 5, 10, 15 y 20
años de agricultura desde una pastura polifítica. Los lotes seleccionados entre ambientes
corresponderán a suelos de texturas superficiales semejantes (argiustoles en NOA, argiudoles en
Bs.As.). Se realizarán 10 muestreos georreferenciados por lote de: Materia orgánica 0-20cm
(Walkley-Black), densidad aparente 0-20cm (método del cilindro), infiltración básica con
permeámetro (Perroux and White, 1988), estado estructural predominante por metodología de
perfil cultural (Manichon, 1987).
- 6.II. Efecto sobre captura/extracción de agua: Para con el objetivo I se llevarán a cabo ensayos
controlados y a campo. Se extraerán monolitos de suelo de los primeros 30cm sin disturbar, de 3
condiciones de degradación contrastantes seleccionadas a partir de 6.I, para su colocación sobre
sustrato no limitante, en contenedores de PVC de 1,5 metros de profundidad (“mesocosmos”,
Kashiwagi et al., 2005; Zhu et al., 2010). Se realizará un diseño DCA con un arreglo factorial de
tratamientos con al menos 5 repeticiones. Se analizará la profundidad máxima de enraizamiento y
tasas de extracción de agua (Kr) de acuerdo a Dardanelli et al. (2004). Se realizarán
determinaciones semanales de temperatura del canopeo (O’Shaughnessy et al., 2011). A R5 (Fehr
50
y Caviness, 1977), se cuantificará la profundidad máxima de raíces y la RLD de estratos de 20cm a
través de extracción de raíces, lavado y digitalización y uso de software específicos (Chen et al.,
2014). Para los ensayos de campo, se seleccionarán en cada zona climática 2 lotes con mayores
niveles de densificación. Se descompactarán franjas a través de paratill, en un diseño en DBCA. Se
determinará a R8 rendimiento y producción de biomasa aérea total. La extracción de agua se
estimará indirectamente a partir de mediciones de humedad por método gravimétrico hasta 1.5
metros de profundidad, a la siembra, R3, R6 y R8 (escala de Fehr y Caviness, 1977); se determinará
la RLD en R5 (Chen et al., 2014). Se repetirá el ensayo durante al menos 2 campañas.
- 6.III. Efecto sobre FBN: Para II, se extraerán monolitos de suelo sin disturbar de 2 condiciones de
degradación de cada zona para su colocación sobre un suelo argiudol típico, bajo condiciones
controladas de humedad. Se incluirán dos niveles hídricos (75% a 100% de CC y 25- 50% de CC) y
dos niveles de nitrógeno edáfico (con y sin agregado de N). Se utilizarán isolíneas nodulantes y no
nodulantes de soja, para determinar cantidad de N fijado por el método de diferencia (Peoples et
al., 1989) a cosecha del cultivo. Se repetirá el ensayo durante al menos 2 campañas. Además, en el
ensayo a campo descripto en el punto 6.II, se colectarán muestras para determinar peso y número
de nódulos en floración y nitrógeno en grano y biomasa aérea a cosecha mediante el método de
Kjeldahl.
- 6.IV. Efecto del contenido de humedad sobre extracción de agua y FBN: Para III se llevarán a
cabo ensayos controlados similares al punto 6.II. Se extraerán monolitos de suelo de los primeros
30cm sin disturbar, de condiciones de mayor degradación de cada zona climática, para su
colocación sobre sustrato no limitante en contenedores de PVC de 1,5 metros de profundidad. Se
aplicarán 4 tratamientos de humedad a la capa superficial del suelo (entre 0 y 25% de CC, entre
25-50% de CC, entre 50-100% de CC, y entre CC y suelo saturado) de siembra a inicio de período
crítico., con horizontes sub-superficiales partiendo de CC. Se realizará un diseño DCA con un
arreglo factorial de tratamientos con al menos 3 repeticiones. Se realizarán las determinaciones
detalladas en 6.II y 6.III.
- 6. V. Modelación. Para poner IV se analizará el impacto relativo del estado físico de los suelos
sobre la utilización y conversión de agua en una serie climática histórica, modificando los
parámetros de los modelos CROPGRO (Hoogenboom et al., 1991) y CROPSYST (Stockle et al., 1994)
relacionados a la profundización de raíces, tasa de extracción de agua y aportes de N por FBN, a
partir de los resultados obtenidos en los experimentos. Se utilizarán los ensayos a campo y la
información histórica de los lotes de producción para su ajuste. Se explorará la variabilidad de los
parámetros derivados de la simulación, particularmente los índices de estrés de nitrógeno y agua,
investigando el grado de co-limitación entre estos recursos (Sadras, 2005) y su variabilidad frente a
la compactación.
RESULTADOS EXPERADOS
Se espera a través de este proyecto analizar los efectos a mediano plazo de la agricultura en SD
sobre los principales atributos físicos funcionales del suelo de ambientes subtropicales de Lajitas
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(NOA) y norte de Bs As, y evaluar si estos cambios pueden generar limitaciones en los patrones de
enraizamiento, extracción y conversión de agua en el cultivo de soja.
APORTE A LOS OBJETIVOS INSTITUCIONALES DEL CIRN
El proyecto se enmarca en la necesidad de indagar acerca de la influencia que ejercen las
estructuras desfavorables frecuentes en SD sobre los rendimientos del cultivo soja, y cuáles son
los mecanismos por los cuales se ejerce dicha acción. La respuesta a este interrogante se relaciona
con el objetivo del CIRN de lograr producciones agrícolas basadas en el uso sustentable de los
recursos, en este caso el suelo y el agua. En última instancia se tiende a incrementar las eficiencias
de uso de agua y de los nutrientes aplicados.
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“Comportamiento de oviposición de la “avispa sierra del sauce” (Nematus oligospilus): claves
involucradas en la elección de plantas hospederas (Salix spp.)”
CELINA BRACCINI
Objetivo general En el marco de la interacción planta-insecto, el objetivo de este proyecto es determinar aquellas propiedades físicas (anatómicas) y químicas foliares que convierten a ciertos genotipos de sauce en más susceptibles al ataque de la “avispa sierra” Nematus oligospilus (Hymenoptera: Tenthredinidae), plaga especialista del género Salix. Para ello, se identificarán y caracterizarán propiedades anatómicas y metabolitos secundarios involucrados en la orientación y elección de la planta hospedera por parte de dicha plaga. Dicho conocimiento estará orientado a generar herramientas de bajo impacto ambiental para el manejo de la “avispa sierra” en plantaciones de sauce en particular, y el de insectos plaga forestales en general.
Objetivos específicos 1. Evaluar la preferencia de oviposición de N. oligospilus sobre genotipos de sauce (Salix spp.), determinando el grado de susceptibilidad de cada uno de ellos. Analizar la performance larval sobre dichos genotipos. Relacionar los resultados obtenidos en el laboratorio con el nivel de daño observado a campo como consecuencia de la defoliación de N. oligospilus. 2. Caracterizar la anatomía foliar de los genotipos de Salix de interés mediante técnicas histológicas apropiadas. Identificar propiedades físicas y/o estructuras de la hoja que puedan afectar el comportamiento de oviposición de N. oligospilus. Detectar si existen diferencias en los principales componentes de la hoja (contenido total de nitrógeno, contenido total de glicósidos fenólicos, presencia de salicina) mediante análisis químicos. 3. Analizar la composición química de las ceras epicuticulares foliares. Evaluar su posible rol como semioquímicos de contacto (atrayentes o repelentes) a través de bioensayos comportamentales de preferencia. 4. Recolectar, identificar y cuantificar los compuestos volátiles emitidos por los genotipos de Salix de interés. Evaluar su función como claves olfativas de orientación y preferencia para N. oligospilus en bioensayos a diferentes escalas (laboratorio y semicampo).
Metodología Para cada objetivo específico numerado en el punto anterior, la metodología a emplear será: 1. Se desarrollarán bioensayos de preferencia de oviposición en condiciones controladas de laboratorio. Se utilizarán los siguientes genotipos de Salix, considerados de importancia económica o experimental para el Programa de Mejoramiento Genético desarrollado en la EEA Delta del Paraná: Salix babylonica var. sacramenta “Americano Soveny”, Salix nigra “Alonzo nigra 4 INTA”, Salix babylonica x Salix alba “Ragonese 131-27 INTA”, Salix matsudana x Salix alba “Barret
13-44 INTA”, Salix babylonica x Salix humboldtiana x Salix matsudana “Ed1” y Salix viminalis “Amarillo”. Las hembras de N. oligospilus, criadas en laboratorio sobre un genotipo diferente a los anteriores (clon de cría Salix alba x Salix alba), serán expuestas individualmente a todas las claves ofrecidas por los diferentes genotipos de sauce (visuales, olfativas y de contacto). El bioensayo se desarrollará dentro de cajas plásticas conteniendo un florero de cada genotipo, en diseños de tipo “multiple choice”, “dual choice” y “no choice”. La exposición de las hembras se realizará desde el momento de su emergencia como adultos hasta su muerte (2-3 días). Se registrarán las siguientes variables: número de huevos colocados (por hoja, por genotipo, totales por hembra), posición de los huevos (cara abaxial o adaxial de la hoja). Posteriormente se evaluará la performance de larvas
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criadas sobre los diferentes genotipos de sauce, registrándose: supervivencia (de larva a pupa), tiempo de desarrollo (de larva a pupa, de larva a adulto), peso pupal, fecundidad de la F1 (número de oviposiciones, cantidad de huevos disecados del abdomen). 2. Se montarán preparados histológicos de hojas sanas y hojas infestadas (con oviposiciones), que serán analizados mediante microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. Se evaluará: grosor de la cutícula, grosor de la lámina, presencia y morfología de tricomas, patrones de deposición de ceras cuticulares, abundancia y disposición de estomas, anatomía general de la lámina. Se estimará la dureza foliar de cada genotipo mediante índices descriptos por Groom & Lamont (1999). Se analizará químicamente el contenido total de nitrógeno, contenido total de glicósidos fenólicos y la presencia de salicina en los diferentes genotipos. 3. Se extraerán las ceras epicuticulares, discriminada por cara de la hoja, según el protocolo descripto por Jetter et al. (2000). Posteriormente, su composición química será analizada mediante cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) con el fin de identificar y cuantificar los principales componentes. Se diseñarán bioensayos comportamentales para evaluar el rol de las mismas como semioquímicos de contacto. Estos consisten en efectuar pruebas de preferencia de oviposición con previa remoción de las ceras cuticulares aplicando la metodología descripta por Jetter & Schäffer (2001), basada en la utilización de goma arábiga para la remoción mecánica de ceras. 4. Se diseñará un sistema para la recolección de volátiles del espacio de cabeza de plantas en maceta. Dicha recolección se efectuará en condiciones controladas de laboratorio. Posteriormente, la identificación y cuantificación de compuestos se efectuará mediante GC-MS. A continuación se desarrollarán bioensayos comportamentales en laboratorio (mediante olfatómetro dinámico tipo Y) y a semicampo (mediante jaulas de liberación) con el fin de evaluar la atractividad de dichos compuestos para N. oligospilus. Groom PK & Lamont BB. 1999. Which common indices of sclerophylly best reflect differences in leaf structure? Ecoscience, 6: 471-474. Jetter R & Schäffer S. 2001. Chemical composition of the Prunus laurocerasus leaf surface. Dynamic changes of the epicuticular wax film during leaf development. Plant Physiology, 126: 1725-1737. Jetter R, Schäffer S & Riederer M. 2000. Leaf cuticular waxes are arranged in chemically and mechanically distinct layers: evidence from Prunus laurocerasus L. Plant, Cell and Environment, 23: 619-628.
Resultados esperados En base a los objetivos propuestos, se espera: - Entender el comportamiento de oviposición de N. oligospilus. Relacionar los resultados de los ensayos de preferencia de oviposición obtenidos en el laboratorio con los niveles de daño por defoliación según genotipo de sauce, observados previamente a campo. - Determinar características anatómicas y químicas foliares que puedan influir sobre dicho comportamiento, convirtiendo a ciertos genotipos de Salix en más susceptibles al ataque de la “avispa sierra”. - Identificar compuestos químicos de Salix (semioquímicos de contacto y/o volátiles) que presenten actividad kairomonal, resultando atractivos para la “avispa sierra”, y que potencialmente puedan incorporarse como cebos en programas de manejo integrado de plagas. - Aportar conocimientos básicos para contribuir con el desarrollo de herramientas de bajo impacto ambiental y alta especificidad para el manejo de plagas mediante el uso de semioquímicos.
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Aporte a los objetivos institucionales del CIRN Este proyecto busca generar conocimientos en relación a la ecología de insectos asociados a
forestaciones comerciales. Además, busca colaborar en el desarrollo de tecnologías aplicadas al
manejo de plagas que afectan el normal desarrollo de los bosques de cultivo, y por ende impactan
de forma directa sobre la producción de madera de calidad. Dicha tecnología se basa en el uso de
semioquímicos. Los semioquímicos son compuestos de alta especificidad, que no generan
resistencia y además presentan muy baja toxicidad para organismos no blanco. En la actualidad,
los niveles poblacionales de N. oligospilus se monitorean a campo mediante el uso de trampas
adhesivas amarillas. La posibilidad de incorporar dichos atrayentes como cebos en las trampas
aumentaría su eficiencia y especificidad, favorecería la protección de las forestaciones de sauce y
daría mayor sustento la toma de decisiones de manejo, contribuyendo a la salud ambiental de
este sistema productivo.
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La eficiencia del uso del agua en cultivos bajo riego de la Cuenca media del Río Colorado: aspectos
productivos y económicos
María Eugenia Beget (Instituto de Clima y Agua, CIRN)
Director: Dr. Carlos Di Bella
Planteo del problema
La Cuenca del Río Colorado está atravesando por un proceso de transformación a partir de la
incorporación de tierras a la agricultura bajo riego. Un plan del ente regulador del Río Colorado
propuso la introducción de 300000 hectáreas regadas, de las cuales al presente, se riegan
aproximadamente la mitad (COIRCO, 2013a). En general el riego que se hace actualmente en los
establecimientos productivos es sistemático, sin atender a la demanda del cultivo.
La eficiencia del uso de agua (kg/m3) relaciona la cantidad de agua consumida durante el ciclo
del cultivo para la generación del rendimiento, y puede calculase como el rendimiento del cultivo
(kg/ha) sobre la evapotranspiración real (m3/ha). Este término puede involucrar el aspecto económico
(productividad del agua) y relacionar el ingreso obtenido con el costo de producción e irrigación (Molle,
2009).
En este contexto, en que se prevé un aumento del área a regar en la Cuenca, sumado a uno de
variabilidad climática en el que caudal de un río de origen nival puede sufrir reducciones (COIRCO,
2011), como sucede en otras cuencas nivales (Boninsegna y Villalba, 2007; Villalba, 2009), la eficiencia
en el uso del agua de riego debería estar en la agenda de los agricultores y decisores a nivel de cuenca.
Objetivo general
Estudiar el efecto del planteo productivo sobre la eficiencia del uso del agua en términos económico-
productivos en los cultivos bajo riego de la cuenca media del Río Colorado.
Objetivos específicos
1. Cuantificar la eficiencia del uso del agua (EUA) de los principales cultivos bajo riego de la cuenca del
Río Colorado.
2. Valorizar en términos económicos la cantidad de agua utilizada para la producción en cada cultivo
(productividad del agua, PA).
3. Comparar los sistemas de riego utilizados en términos de EUA y de PA.
4. Generar escenarios productivos y evaluar su impacto en la EUA y en la PA, de manera de optimizar
el planteo productivo.
Metodología
El área de estudio comprende aproximadamente 5000 km2 en el Sistema de Aprovechamiento
Múltiple de Colonia 25 de Mayo, La Pampa. Actualmente, la agricultura bajo riego se ha desarrollado
principalmente en las porciones media y baja de la Cuenca, ocupando la mitad del área potencialmente
irrigable. El 50% del área regada (80323 ha) se destina a producir pasturas, principalmente alfalfa y
festuca. En segundo lugar, se encuentran los cereales y oleaginosas (54027 ha), en mayor medida trigo,
maíz y girasol. El resto de la producción involucra hortalizas (17498 ha), donde predomina la cebolla y
el zapallo, frutales de carozo y pepita, vid, olivos, nogales y forestaciones (COIRCO, 2013b).
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Los objetivos específicos serán abordados a través de la combinación de distintas
metodologías: la experimentación a campo, la información provista por sensores remotos y el uso de
modelos de simulación de crecimiento de los cultivos.
En primer lugar, en lotes productivos de los principales cultivos de la Cuenca Media del Río Colorado,
se realizarán mediciones de las variables del cultivo y de las características del suelo. Sumado a la
información climática, dichos muestreos a campos serán de utilidad para calibrar el modelo de
simulación de cultivos. El modelo propuesto es el STICS (Brisson et al 1998). STICS es un modelo que se
adapta a diversos cultivos y que calcula a un paso diario, variables agronómicas como el rendimiento y
sus componentes, la producción de biomasa y área foliar, y el consumo de agua y nitrógeno; y variables
ambientales como el drenaje y la lixiviación de nitrógeno, en función de las propiedades del suelo, las
condiciones meteorológicas y las prácticas agrícolas. La fortaleza del modelo es que permite forzar los
valores de índice de área foliar en el tiempo, lo que hace posible acoplarlo con información derivada de
sensores remotos.
En cada lote de experimentación, se determinará una serie de unidades elementales de
muestreo (UEM) teniendo en cuenta la heterogeneidad del ambiente. Las UEMs serán muestreadas
sistemáticamente a través de los distintos estados fenológicos del cultivo, estimando el índice de área
foliar (IAF), la fracción de suelo cubierta (fc) y la fracción de radiación fotosintéticamente activa
interceptada por el canopeo (fAPAR). Dichas variables serán estimadas a través de técnicas de
fotografía digital (cenital, hemisférica y a una dirección de 57°) permitiendo cubrir la variabilidad
espacial del cultivo. El procesamiento de las fotos será realizado utilizando el programa libre Can-Eye
(INRA, https://www4.paca.inra.fr/can-eye). Por otro lado, de manera de realizar un seguimiento
temporal intensivo, se instalará en cada UEM, un sistema de medición autónomo llamado PASTIS57
(Plant Area Index Autonomous System from Transmittance Instantaneous Sensors oriented at 57°,
Baret et al. 2010). Cada sistema está compuesto por 6 fotodiodos que registran la radiación que
reciben con una frecuencia de 1 ó 5 minutos. Un sistema será instalado fuera del lote, de manera de
registrar la radiación incidente, y el resto de los sistemas será instalado en las UEMs, bajo el canopeo
del cultivo, lo que permite calcular de manera relativa, la intercepción de la radiación por parte de las
plantas. De esta manera, estos sistemas permiten un muestreo horario del índice de área de planta,
similar al IAF en los cultivos herbáceos (Baret et al. 2010b). En segundo lugar, el modelo STICS será
validado con información medida en lotes diferentes a los de calibración.
Las propiedades del suelo también serán muestreadas en cada UEM. Se medirán las
propiedades químicas y físicas necesarias como inputs del modelo STICS. Además se cuantificarán las
sales presentes en el perfil del suelo al inicio y al final del ciclo del cultivo. La cantidad de agua regada
será cuantificada usando pluviometría en los cultivos con pivot central y a través de aforadores en
aquellos regados gravitacionalmente.
Por otro lado, se cuantificarán en términos monetarios los costos de producción y aquellos que
involucran la irrigación del cultivo y las técnicas de lavado de suelo para evitar la salinización del suelo.
La calibración y validación del modelo en los diferentes cultivos del área de estudio permitirá
aplicar los modelos para la generación de escenarios productivos. Se realizarán múltiples simulaciones
variando la especie cultivada, el manejo, el sistema de riego y la cantidad de agua aplicada, y se
calculará la eficiencia del uso del agua y la productividad del agua para cada simulación.
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Resultados esperados
Se obtendrá una descripción cuantitativa de la dinámica del agua en los principales cultivos de
la Cuenca Media del Río Colorado. La misma incluirá tanto la eficiencia del uso del agua en términos
biológicos, es decir cuánta agua consume el cultivo por unidad de rendimiento, y en términos
económicos: cuál es el costo monetario de producir una unidad de rendimiento.
La generación de escenarios de producción a través del uso de modelos de simulación
permitirá la optimización del planteo productivo ante variaciones, por ejemplo, en la disponibilidad de
agua de riego, o en el costo de la misma. Teniendo en cuenta que actualmente el Río Colorado riega
menos de la mitad del área planeada, anticiparse a reducciones en la disponibilidad de agua, o a
aumentos en las cuotas de riego, constituye una ventaja para el productor agropecuario. A su vez,
considerando el contexto actual de costos y caudales disponibles, los resultados esperados serán de
utilidad para optimizar el planteo de producción.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
Los objetivos de este trabajo están directamente vinculados a aquellos del CIRN, ya que
pretenden generar herramientas útiles para la toma de decisiones del productor agropecuario. En este
caso se estudian los recursos naturales, particularmente la dinámica del agua, con herramientas de alto
potencial como los modelos de simulación y los sensores remotos, de manera de contribuir a la
sostenibilidad de los sistemas productivos de la Cuenca Media del Río Colorado, y de otras regiones de
agricultura bajo riego.
Este trabajo está vinculado a los proyectos PNNAT 1128024 “Evaluación y seguimiento satelital
del cambio global” del cual están involucradas una serie de actividades: Consumo de agua, Seguimiento
de variables biofísicas, Balance de Agua, Estimación de evapotranspiración a escala de lote, Erosión
Hídrica, entre otras. A su vez está relacionado con el Proyecto Regional con Enfoque Territorial: Gestión
de innovaciones para el desarrollo sustentable de la cuenca del Río Colorado (PAMSL-1282103).
Referencias
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11- 14 p.
58
Caracterización funcional de pastizales de la pampa deprimida mediante datos
espectrales relación espacio-temporal entre el IVN y variables climáticas
Leonardo M. Tenti Vuegen
Resumen
Objetivo general: Caracterizar el funcionamiento de pastizales de la Pampa Deprimida
Objetivo específico: analizar su respuesta frente a la variación de la temperatura y las precipitaciones y
su relación con los suelos y las geoformas.
Metodología
La caracterización del funcionamiento de los pastizales se determinó a partir de los atributos
funcionales extraídos de una serie temporal de diez años del IVN (Índice de Vegetación Normalizado).
Fueron utilizadas 230 imágenes MODIS correspondientes al período 2001-2010 (23 fechas por año
considerando la resolución temporal de 16 días). Se empleó el promedio de diez años para cada fecha.
Se analizó la relación entre los Tipos Funcionales de Pastizales con los suelos (mapa de suelos 1:50.000
INTA), el relieve (MDE derivado de la digitalización de las cartas topográficas 1:100.000 y 1:50.000 del
IGN) y el riesgo de anegamiento (mapa de riesgo hídrico de Vázquez 1:25.000).
Para la determinación de las respuesta del IVN de los TFP frente a la variabilidad climática fueron
empleados, para el período analizado 2001-2010, datos diarios pluviométricos y de temperatura de la
Estación Meteorológica de Dolores (NH0190) del Servicio Meteorológico Nacional (SMN).
Resultados parciales
De siete clases funcionales de pastizales identificadas, que cubren 4258 km² de los 5031 km² del área de
estudio, tres representan el 75% de los pastizales clasificados. (Ver Mapa). De estas tres, la de menor
IVN-i y amplitud (los atributos funcionales empleados para la clasificación) se desarrolla
fundamentalmente sobre Natracuoles localizados en relieves bajos. El TFP opuesto, el de mayor IVN-i
y amplitud, presentó una fuerte asociación con relieves positivos, tanto en Peludertes como en
59
Natracuoles. El TFP intermedio en cuanto a su productividad y amplitud presenta una recurrencia de
anegamientos intermedia y es aquel de mayor extensión en toda el área de estudio.
En verano la sequía tuvo una mayor respuesta negativa en el IVN del TFP que se desarrolla sobre áreas
bajas. En la temporada donde se registraron las mayores precipitaciones estivales, la 2010, se
presentaron los mayores valores positivos del IVN en todos los TFP. En primavera, los resultados
sugieren que los mayores valores en el IVN se encuentran asociados a valores medios de precipitación.
Resta realizar los análisis de tendencias, para el período analizado, de la serie temporal del IVN de los
distintos TFP y las variables climáticas.
MAPA DE LOS TIPOS FUNCIONALES DE PASTIZALES (TFP)
60
Análisis estadístico multivariado aplicado a la investigación de mercados de plantas ornamentales.
Ingrid G. Villanova. Tutores: Mg. Sc. Silvia Pérez y Mg. Mónica Giuliano
Introducción
La producción de plantas ornamentales abarca una superficie de 1500 hectáreas en Argentina. La Región Pampeana concentra el 79% de la superficie cultivada total, siendo Buenos Aires la principal provincia productora de la Región aportando el 70% de la superficie cultivada nacional3. El AMBA se ha convertido en el epicentro comercial de la actividad florícola marcando la tendencia en el consumo a nivel nacional. En Argentina son muy escasos los estudios referidos a la investigación de mercados en el sector de flores y plantas ornamentales (Villanova et. al, 2007) aun cuando es reconocido que estos serían muy útiles para acompañar el crecimiento que experimenta el sector, resultante del desarrollo urbano y la aparición de nuevos espacios verdes públicos y privados. Este proyecto propone realizar una investigación exploratoria de mercados en torno al consumo de plantas ornamentales del AMBA, lo que contribuirá a conformar un banco de información apropiada y oportuna para el mercado de plantas. Diversas técnicas estadísticas se utilizan asiduamente en el análisis de mercado para detectar e interpretar relaciones entre variables (Jiménez y Manzano, 2005). En particular, cuando los datos son categóricos el análisis de correspondencia multivariado permite estudiar las asociaciones entre los casos de estudio y las variables medidas en forma simultánea (Hoffman y Franke, 1986). En el caso del mercado de plantas ornamentales y flores dicho análisis se ha aplicado en pocos estudios, considerándose un aporte metodológico para el sector (Folatti, 2011). A partir de datos obtenidos de una encuesta destinada a los consumidores finales de plantas ornamentales de la región AGBA, este proyecto propone realizar un análisis estadístico con técnicas univariadas y multivariadas para identificar perfiles de consumidor de plantas ornamentales en dicha Región.
Objetivo general
Aplicar técnicas estadísticas multivariadas a la investigación de mercados del consumidor de plantas ornamentales del AMBA a fin de identificar perfiles de este consumidor y obtener una segmentación de mercado.
3 Según Censo Nacional Agropecuario (CNA) año 2002.
61
Objetivos específicos
- Realizar un Análisis Exploratorio de Datos (AED) analizando las variables relevadas en forma individual para describir la composición de la muestra. En particular, se pretende Describir los hábitos de compra de los consumidores de plantas ornamentales. Describir las características socio-demográficas y geográficas de los consumidores relevados. -Analizar las relaciones entre las variables que caracterizan al consumidor (género, edad, nivel educativo, lugar de residencia) y las variables respuesta que caracterizan su consumo (rubro que compra, lugar, época, motivo, colores de compra) a partir de tablas de contingencia y pruebas de independencia. - Establecer las interrelaciones entre las características del consumidor y sus hábitos de consumo. -Realizar un análisis de correspondencia múltiple para identificar perfiles de consumidores a fin de segmentar el mercado. -Analizar los aportes y limitaciones de las técnicas estadísticas utilizadas.
Metodología
Para el desarrollo de este trabajo se diseñó un formulario de encuesta, el cual fue suministrado en distintas exposiciones florales de la Región del AMBA durante el año 2006: “Moreno Florece”, “Fiesta Nacional de la Flor” y “Exponatura”. La unidad de análisis fue el consumidor final de plantas ornamentales, estando constituido el universo de estudio por los visitantes a las exposiciones mayores de la edad que residían en la Región AMBA, consumidores de plantas. El método de selección de las mismas consiste en la realización de encuestas del tipo “intercept” o de “intercepción en un centro comercial”- en este caso, en los lugares de exposición, llegándose a encuestar 1330 personas. El cuestionario de indagación posee dos tipos de variables: -Variables de caracterización del encuestado o consumidor: Variables socio demográficas y geográficas tales como género, edad, nivel de ingreso, nivel de estudios y lugar de residencia en Buenos Aires. Las mismas ya se han considerado relevantes para la segmentación en mercados de consumo -Variables de respuesta: relacionadas con la forma de consumo: Tipos de plantas ornamentales que se adquieren por época, frecuencia y motivaciones de compra; lugares de adquisición de las plantas ornamentales, entre otras. También se consideran características del producto que condicionen la elección del consumidor: color y tonalidad de las flores.
62
Las variables seleccionadas para el análisis exploratorio acerca del consumo ya han sido consideradas como relevantes en estudios de mercado anteriores. Por ejemplo, la motivación y frecuencia de compra (ODEPA, 2007), las tonalidades y colores de las flores (Mason et. al, 2008). Se realizará un Análisis Exploratorio de Datos (AED) con cada una de las variables relevadas en forma individual a partir de un análisis estadístico descriptivo gráfico y numérico a fin de describir la composición de la muestra. Se evaluarán los datos ausentes sobre la representatividad de los datos analizados, se detectarán casos atípicos (outliers) y evaluará el impacto potencial sobre los análisis estadísticos. Se comprobarán supuestos para aplicar técnicas multivariantes. Por último, se buscará establecer si existe asociación entre las variables de caracterización del consumidor y las variables respuesta a partir de tablas de contingencia y finalmente a través de un análisis de correspondencia múltiple (Greenacre, 2008). Resultados esperados
Identificar perfiles de consumidores de plantas ornamentales en el AMBA
Establecer aspectos básicos cualitativos del consumo de plantas ornamentales
en nuestro país
Establecer asociaciones entre variables de interés que permitan explicar el
consumo.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
Proyecto específico “Desarrollo y ajuste de tecnologías para una producción florícola
sustentable y de calidad”
Generar información referida a la investigación de mercados, en particular de la demanda
cualitativa de plantas ornamentales en el AMBA que sirva para el desarrollo de estrategias
comunicacionales y de comercialización para el sector.
Bibliografía
Greenacre, Michael (2008) La práctica del análisis de correspondencias. España, Fundación
BBVA.
Disponible on line en
http://www.fbbva.es/TLFU/tlfu/esp/publicaciones/libros/fichalibro/index.jsp?codigo
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63
Folatti, Anabella (2011). Perfil del consumidor de flores de corte para uso doméstico y
segmentación del mercado en la ciudad de buenos aires. Tesis de grado. Facultad de
Agronomía, Universidad de Buenos Aires. Buenos Aires, Argentina.
Hoffman, Donna L. y Franke George R. (1986). Correspondence Analysis: Graphical Representation of Categorical Data in Marketing Research Author. Journal of Marketing Research, Vol. 23, No. 3, 213-227.
Jiménez, Ezequiel; Manzano, Joaquín (2005) Análisis Multivariante Aplicado. España,
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Mason, Shannon; Starman, Terri ; Lineberger R.D.; Behe Bridget (2008) Consumer
Preferences for Price, Color Harmony, and Care Information of Container Gardens.
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Oficina de Estudios y Políticas Agrarias del Ministerio de Agricultura de Chile
(ODEPA)(2007) Estudio de evaluación del potencial del mercado interno de las
flores: informe final. Disponible on line en http://www.odepa.gob.cl (acceso
diciembre de 2010)
Villanova Ingrid; Papone Mirta; Zimmer Verónica; Lattanzio Gustavo; Campos Bilbao,
Carla y Morisigue, Daniel (2007) “Investigación de mercado en el sector de plantas
ornamentales en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y Gran Buenos Aires”. 9º
Jornadas Nacionales de Floricultura. Salta, noviembre de 2007.
64
“Estudio anatómico, fitoquímico y actividad antioxidante de dos especies del
género valeriana conocidas con el nombre de “ñancolahuen””.
Hernán Bach
El género Valeriana (Valerianaceae) está constituido por aproximadamente 250
especies que se encuentran distribuidas en todas las regiones del mundo a
excepción de Oceanía. En el sur de Sudamérica crecen 81 especies de las cuales
48 han sido registradas en el territorio argentino, principalmente a lo largo de la
cordillera de los Andes, desde la provincia de Jujuy hasta Tierra del Fuego. En la
región patagónica crecen 19 especies.
Desde antiguo es conocido el uso medicinal atribuido a Valeriana officinalis L., en
la región patagónica también hay especies nativas de valeriana que se utilizan en
medicina tradicional, las que se destacan son V. carnosa y V. clarionifolia
(“ñancolahuen”) ya que además de tener registros de uso como remedios
herbarios son comercializadas en las herboristerías y farmacias. Los usos
populares más difundidos de las valerianas son: tratamiento sintomático de los
estados neuróticos, especialmente en trastornos menores del sueño y dolores de
la región gástrica. Asimismo, los “ñancolahuen” se comercializan como sustitutos
de V. officinalis y para combatir el reumatismo.
Los objetivos de este proyecto de investigación son: a) describir la estructura
anatómica de las raíces y los rizomas de Valeriana carnosa y Valeriana
clarionifolia, para poder obtener caracteres diagnósticos que permitan identificar y
diferenciar los órganos subterráneos de ambas especies que son utilizados por la
medicina popular; b) estudiar la dinámica de los polifenoles de V. carnosa y V.
65
clarionifolia en distintas poblaciones y en diferentes estados fenológicos, para
conocer la variabilidad y determinar el momento propicio de la cosecha para su
uso en la medicina tradicional y popular; c) analizar cuali-cuantitativamente el
aceite esencial de V. carnosa y de V. clarionifolia para conocer su composición y
poder establecer la época adecuada de cosecha; d) evaluar la capacidad
antioxidante in vitro de los extractos metanólicos y acuosos de V. carnosa y V.
clarionifolia, para relacionar la actividad biológica evaluada con los usos
tradicionales y populares registrados.
Para cumplir con los objetivos se realizaron viajes de recolección a la región
patagónica, se adicionó material de herbario para los estudios anatómicos. Estos
estudios se realizaron con las técnicas estándares de corte y coloración, se
realizaron disgregados de órganos y se analizó la droga en polvo. El estudio
fitoquímico de los polifenoles se realizó por la metodología propuesta por Folin–
Ciocalte, los ácidos hidroxicinámicos se cuantificaron según Dao y Friedman y los
flavonoides por la metodología de Maksimovic et al. Los aceites esenciales se
obtuvieron por hidrodestilación de las raíces de V. clarionifolia y de los rizomas y
las raíces de V. carnosa se utilizó una trampa Clevenger. Posteriormente los
aceites se analizaron por GC-FID-MS. En forma adicional se extrajo una muestra
de V. officinalis para su comparación. Para el estudio de la actividad antioxidante
in vitro se utilizaron los mismos extractos que para el estudio de polifenoles. Las
técnicas empleadas fueron la del ensayo de neutralización del radical 1,1-difenil- 2
- picril-hidrazil (DPPH) y la técnica de decoloración del radical catión ácido 2,2’-
azino-bis (3-etil-benzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS).
66
Los estudios morfo-anatómicos revelaron que V. clarionifolia carece de rizoma. La
estructura primaria de la raíz forma una protóstela ectofloica. Cuando se analiza la
estructura secundaria de las raíces, considerada la droga vegetal utilizada en la
medicina tradicional, el haz vascular desarrolla una actinostela hexarca con
amplios radios xilemáticos. V. carnosa se caracteriza por poseer rizoma, cuya
anatomía posee estructura anómala. Ambas especies presentan escasos granos
de almidón, que se pueden diferenciar por su forma.
El estudio de la dinámica de polifenoles muestra que en los órganos subterráneos
las mayores concentraciones de polifenoles se cuantificaron en el estadio
fenológico de la floración. Asimismo, se registró una gran variabilidad
intrapoblacional. Los aceites esenciales mostraron una composición química muy
compleja, lográndose la identificación del 71,3 al 73,4 % del total de los
componentes de los aceites. V. clarionifolia y V. carnosa presentaron perfiles
cualitativos semejantes pero a su vez muy diferentes al de V. officinalis. Los
compuestos mayoritarios identificados fueron beta-sesquifelandreno (36,0 %), alfa-
pineno (9,7 %), acetato de bornilo (4,4 %) y ácido isovaleriánico (1,8 %). El
contenido de ácido isovaleriánico fue semejante al presente en V. officinalis.
Asimismo se reporta por primera vez en el género la presencia de dolichodial y
epidolichodial, precursores de las nepeta-lactonas. La actividad antioxidante de los
cocimientos es mayor en las dos especies, en el estadio de la floración. Mientras
que esta situación se invierte en las tinturas.Por lo tanto el presente estudio
realizado sobre V. carnosa y V. clarionifolia aporta información novedosa sobre la
anatomía y la química de los aceites esenciales, que sirve para caracterizar y
67
utilizar dicha información en control de calidad de posibles medicamentos
herbarios.
Ya que el CIRN genera conocimientos y herramientas tecnológicas para asistir al
sector productivo, con el presente trabajo se aportan datos originales sobre las
especies estudiadas que podrán ser utilizados por los
productores/comercializadores de plantas medicinales.
68
Estudio de compatibilidad interespecífica en especies nativas de Mecardonia con
potencial para la obtención de cultivares ornamentales.
Julián A. Greppi Maestría en Floricultura, UNLZ.
OBJETIVO GENERAL
Obtener híbridos interespecíficos entre especies argentinas de Mecardonia como fuente
de variación de color de flor para la selección de cultivares ornamentales de propagación
agámica.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar la presencia o ausencia de barreras de incompatibilidad pre/post-cigóticas
entre una población de Mecardonia procumbens var. flagellaris con variación de color de
flor y Mecardonia procumbens var. tenella y M. sp.
Caracterizar híbridos agronómicamente superiores con nuevos colores de flor para la
obtención de cultivares ornamentales de propagación agámica.
METODOLOGÍA
Actividad 1: Colecta in situ y cultivo ex situ de los materiales utilizados
Los estudios de compatibilidad se realizaron utilizando 10 genotipos de una población de
M. procumbens var. flagellaris hallada en el NE de la Argentina, caracterizada por poseer
variabilidad en el color de las flores, 5 genotipos de M. procumbens var. tenella colectados
en 5 sitios distintos dentro de su área de distribución en el NE del país y 5 genotipos de
una población de una posible nueva especie, M. sp., colectada en la provincia de
Corrientes. Se incluyen los datos de pasaporte de los accesos y los ejemplares de herbario
se encuentran depositados en BAB. Estas plantas fueron cultivadas en macetas de 3 litros,
utilizando un sustrato compuesto por hoja de pino, resaca de río y corteza 2:1:1 (v/v)
(Barbaro, Inéd.) bajo condiciones de invernáculo en el Instituto de Floricultura del INTA
(34° 36´ latitud, 58° 40´ longitud).
Actividad 2: Cruzamientos dirigidos
Se realizaron cruzamientos recíprocos entre los genotipos de M. procumbens var.
flagellaris y los genotipos de las otras dos entidades, usando como testigo cruzamientos
intra-específicos para cada entidad utilizada. Para cada combinación evaluada fueron
realizados 10 cruzamientos en 3 fechas distintas, sumando en total 30 cruzamientos por
combinación. Todos los cruzamientos fueron efectuados en el período primavero-estival
69
durante el año 2012. Para la realización de los cruzamientos fueron utilizados gineceos
provenientes de flores previamente emasculadas, los cuales fueron polinizados con polen
fresco.
Actividad 3: Cosecha de frutos y evaluación de la viabilidad de las semillas
Se cosecharon los frutos cuando estuvieron maduros (+/- 30 días post-polinización). Las
semillas fueron puestas a germinar inmediatamente sobre papel filtro humedecido con
agua destilada y una solución de ácido giberélico a una concentración de 100 ppm. Las
cajas fueron colocadas en cámaras a 23ºC y 16 hrs. de luz diarias. Las plántulas fueron
repicadas a plugs con sustrato comercial (growingmix®). Luego fueron transplantadas a
macetas de 10 cm utilizando el sustrato detallado en la actividad 1 y, una vez crecidas, las
plantas fueron multiplicadas agámicamente a fin de obtener 10 individuos (clones) por
genotipo para su evaluación (actividad 5).
Actividad 4: Observación del crecimiento de los tubos polínicos
En aquellas combinaciones que resultaron incompatibles, al año siguiente (2013), se
repetieron los cruzamientos dirigidos en tres fechas distintas como se detalla en la
actividad 3. Se recolectaron los pistilos post-polinización y se fijaron en FAA {alcohol etílico
- agua destilada - formol - ácido acético glacial (10:7:2:1)} por 24 horas. Para las
observaciones, el tejido fue macerado con el fin de separar los tubos polínicos del tejido
estigmático utilizando una solución de NaOH. Seguidamente, el material fue sumergido en
azul de anilina para su posterior observación en microscopia de epi-fluorescencia (Martin,
1959). Se evaluó el crecimiento de los tubos polínicos en los pistilos considerando la
distancia recorrida en cada sector del pistilo y llegada a los óvulos.
Actividad 5: Evaluación de los híbridos
Los híbridos obtenidos fueron evaluados a campo y en condiciones de maceta bajo
invernáculo durante la temporada primavero-estival 2013-2014. Se seleccionaron y
caracterizaron aquellos que presentaron las mejores características ornamentales y
agronómicas en función de su uso para maceta y borduras para canteros. Los caracteres
evaluados fueron: arquitectura de la planta, cantidad y color de flores, fecha de inicio y
duración de la floración y tolerancia a las altas temperaturas. Asimismo, la fertilidad de los
híbridos fue evaluada mediante la realización de cruzamientos recíprocos entre hermanos
y retro-cruzas con los genotipos parentales y la observación de granos de polen
abortados. Para el recuento de la cantidad de polen abortado y no abortado se realizó una
tinción diferencial (Alexander, 1969). Para el análisis se colectaron granos de polen
70
provenientes de flores en estado de antesis. Los mismos fueron colocados sobre porta-
objeto con una gota de la solución de tinción durante 15´.
RESULTADOS
Aproximadamente el 95% de los cruzamientos recíprocos entre la población de M.
procumbens var. flagellaris fueron incompatibles con los genotipos de M. procumbens var.
tenella debido a la presencia de barreras pre y post-cigóticas. Sin embargo, en el 5%
restante se obtuvieron unas pocas semillas. El promedio por fruto de la cantidad de
semillas equivale al 20% de la cantidad de semillas obtenidas en un cruzamiento normal
intra-varietal (testigo). Las semillas obtenidas fueron producidas por cruzamientos en los
cuales se utilizó a la var. flagellaris como madre. Asimismo, las pocas semillas obtenidas
resultaron, en su mayoría, inviables. Sólo el 6% de las semillas germinaron y en general se
obtuvieron plántulas mal formadas y débiles que no lograron sobrevivir, obteniéndose
sólo dos plantas normales, estériles y sin valor comercial debido a sus largos entrenudos,
poca cantidad de flores y corto período de floración, siendo todas estas características
propias de M. procumbens var. flagellaris y como única característica heredada de M.
procumbens var. tenella se observó la forma y el menor tamaño de las hojas y el menor
tamaño de las flores. Estos resultados indicarían que no es posible obtener híbridos de
valor ornamental entre estas dos variedades botánicas y tampoco esos híbridos obtenidos
pueden ser utilizados como fuente de variación para la obtención de una generación F2
debido a su esterilidad. Por otro lado, estos resultados demuestran que estas dos
entidades taxonómicas, consideradas actualmente por Souza (1997) como variedades
botánicas de una misma especie, en realidad se encuentran suficientemente aisladas
genéticamente como para considerarlas como especies distintas, en concordancia con los
estudios morfológicos previos de Rossow (1987). Entre M. procumbens var. flagellaris y M.
sp., se observó mayor grado de compatibilidad en comparación con la combinación
anterior. En este caso, en todos los cruzamientos se obtuvieron semillas en una cantidad
equivalente al 30% en comparación con los testigos y algunos de los híbridos obtenidos
presentaron muy buenas características agronómicas y ornamentales y fueron
seleccionados. Las plantas selectas de esta nueva F1 son estériles, de mayor porte
respecto a las actuales variedades comerciales existentes en el mercado y,
fundamentalmente, poseen variabilidad de colores. Actualmente estas plantas se
encuentran en una etapa de evaluación pre-comercial dentro del marco del proyecto INTA
PNHFA-1106092 y del Convenio de Vinculación Tecnológica INTA-SAKATA y se espera que
la introducción al mercado mundial de estos nuevos cultivares con nuevos colores permita
incrementar considerablemente el volumen de ventas de este novedoso cultivo
ornamental desarrollado a partir de recursos genéticos nativos de la Argentina bajo los
lineamientos establecidos por el Convenio de Diversidad Biológica (CBD).
71
“Caracterización de la raza Sweet potato feathery mottle virus que
afecta a Ipomoea batatas (L.) Lam en Argentina y establecimiento
de un método rápido de diagnóstico en plantas in vitro”
Faroni, Paola Analía
OBJETIVOS
Generales:
Determinar la identidad de la raza del SPFMV que infecta a cultivos de batata en
Argentina.
Establecer una metodología rápida, eficiente y sensible para la detección del
SPFMV en accesiones del Banco de Germoplasma del INTA Castelar.
Específicos:
Caracterizar biológicamente a la raza local del SPFMV (pruebas de inoculación
mecánica, por injerto, mediante vectores sobre distintas especies indicadoras).
Caracterizar serológicamente a la raza local del SPFMV
Caracterizar molecularmente a la raza local del SPFMV (clonado y secuenciación
de su cápside proteica).
Crear una sonda de hibridación molecular que permita la rápida y eficiente
detección del SPFMV en tejidos de plantas in-vitro del Banco de Germoplasma.
MÉTODOLOGÍA
a) Fuente de inóculo
Estacas de plantas de batata cv Arapey INIA severamente afectadas por la virosis de lotes en
producción del Dpto Colón, Pcia de Córdoba, serán puestas a enraizar y mantenidas como fuente
de inóculo en invernáculo.
b) Caracterización biológica del SPFMV. Pruebas de transmisión
b1) Transmisión por injerto
Se tomarán púas de las plantas fuente de inóculo que serán injertadas sobre Ipomoea setosa
Ker. (injerto de púa lateral) y sobre diferentes cultivares de batata que se hallan en el Banco de
Germoplasma de Castelar, tales como Jewel, Beauregard, Arapey INIA, Morada INTA y
otras. Se observará la evolución de los síntomas a la semana de practicado el injerto. A partir
de la expresión fenotípica de los mismos se extraerán conclusiones preliminares acerca de la
presencia de una raza severa del SPFMV y/o de infecciones mixtas del mismo con otro
patógeno viral (Di Feo, 2000). Esto se constatará mediante observaciones al microscopio
electrónico de preparados en ISEM+D (Inmunoelectromicroscopía con decoración) en las que
será empleado suero anti-SPFMV producido en el IFFIVE contra la raza del virus presente en
el complejo enanismo clorótico (Milne y Leseman, 1978).
b2) Transmisión mecánica
Hojas con síntomas conspicuos de plantas fuente de inóculo serán homogeneizadas en tampón
fosfato de potasio, pH 7,2, conteniendo 0,2% de sulfito de sodio. Con la savia extraída se
inocularán hojas de Nicotiana benthamiana Domin, Nicotiana clevelandii Grey, Nicotiana
glutinosa L., Ipomoea setosa Ker., Ipomoea nil L., Datura stramonium L., Chenopodium
amaranticolor L., Chenopodium quinoa L. y Chenopodium murale L. Se observará la
72
evolución de síntomas a partir de la semana de inoculación, teniendo en cuenta la probable
inducción de lesiones locales en las tres últimas especies mencionadas por parte de algunos
virus y puntualizando, además, que a través de esta metodología podrá ser aislado el SPFMV
solo o en mezcla con otros agentes virales que se transmiten mecánicamente, de los que no lo
hacen por este medio.Se corroborará la presencia del SPFMV por microscopía electrónica en
las indicadoras inoculadas. Por otra parte, se efectuarán injertos de púas portadoras de hojas
con síntomas de I. nil y/o I. setosa inoculadas mecánicamente, sobre plantas sanas del cv
Arapey INIA, con la finalidad de observar si se reproduce o no la sintomatología original
manifestada en este genotipo de batata.
b3) Transmisión por vectores
Ejemplares ápteros y libres de virus de M. persicae., criados sobre Raphanus sativus L. serán
puestos a adquirir virus sobre las plantas fuentes de inóculo por 5 min. e inmediatamente
transferidos a plantas sanas de Ipomoea setosa Ker., donde permanecerán 12 h antes de ser
eliminados con aficida Pirimicarb.
Por otra parte, aproximadamente 100 adultos de moscas blancas (Bemisia tabaci), criados
sobre poinsettia (Euphorbia pulcherrima Willd.) serán colocadas sobre las plantas de batata cv
Arapey, fuente de inóculo, por 48 h, luego de lo cual se trasladarán a plantas sanas de I. setosa,
I.nil, N. benthamiana y N. clevelandii, por un período de inoculación de 48 h. Se probará la
presencia de distintos virus filamentosos (SPFMV, SPCSV, SPVG, SPV2, SPMMV, SPCFV,
SwPLV y C6) en las plantas inoculadas por áfidos y moscas blancas mediante ELISA en
membrana de nitrocelulosa (NCM-ELISA) (Parent et al., 1985; Lizarraga y Fernandez-
Northcote, 1989; Di Feo y Nome, 1999b) e ISEM+D. Se pondrá énfasis en la detección de la
primera especie viral, en el caso de I. setosa y del crinivirus (SPCSV) en N. benthamiana y N.
clevelandii, por ser éstos virus hallados en la Argentina hasta el presente.
c) Separación del SPFMV involucrado en la nueva virosis, en caso de infecciones mixtas
En caso de que las pruebas efectuadas anteriormente determinen que la patología viral observada
en el cv Arapey INIA sea el resultado de la infección simultánea por más de un agente etiológico,
será necesario proceder a la separación del SPFMV. Dado que la mayoría de los virus que afectan
a batata son transmitidos por áfidos (especialmente M. persicae), la metodología de separación de
los patógenos involucrados se realizará de la forma descripta por Di Feo et al., 2000 (one probe).
En primera instancia, ápteros de M. persicae, libres de virus, criados como se detalló
anteriormente, serán sometidos a un período de hambre y luego se los dejará “picar” una sola vez
en una planta de batata cv Arapey severamente afectada por la nueva virosis (Kennedy y Moyer,
1982). Posteriormente, se trasladarán a 50 plántulas de I. setosa sanas (uno por planta), donde
permanecerán por 12 hs. De este modo si existiera infección mixta, especialmente de potyvirus,
serán separadas las partículas de las distintas especies involucradas en la misma, una de ellas el
SPFMV, que será corroborada mediante NCM-ELISA e ISEM + D con empleo de los antisueros
pertinentes (Di Feo et al., 2000).
d) Caracterización serológica de los agentes etiológicos
A tal fin se recurrirá a las pruebas de DAS ELISA, NCM-ELISA, y/o PTA (Clark y Adams,
1977; Lommel et al., 1982; Parent et al., 1985; Lizarraga y Fernández-Northcote, 1989; Di Feo y
Córdoba, 1993; Di Feo y Nome, 1999b) empleando antisueros contra SPFMV, SPMSV, EC
(producidos en IFFIVE-INTA), SPCSV, SPMMV, SwPLV, SPCFV, aislamiento C6, SPVG y
73
SPV2 (provistos por CIP, Perú). Se empleará, además, en DAS-ELISA, un antisuero comercial
específico para potyvirus (Mab PTY1) (Agdia Elkhart, IN) (Jordan y Hammond, 1991), que
reconoce criptotopes en potyvirus transmitidos por áfidos.
e) Obtención de un antisuero contra la raza local del SPFMV
A los fines de obtener un antisuero polivalente contra la raza local del SPFMV, se procederá a
realizar su purificación. Para ello, se partirá de hojas de I. setosa con síntomas, que hayan sido
probadas para el patógeno mencionado por ISEM +D y por NCM-ELISA. La separación del
SPFMV se realizará tal como se indicara más arriba (Di Feo et al., 2000) mediante el empleo de
M. persicae (one probe).
Por otro lado, se intentarán purificaciones partiendo de hojas de batata cv Arapey afectadas por la
nueva enfermedad. Se sabe que el SPFMV puede ser purificado desde hojas infectadas de algunas
Ipomoea spp indicadoras (Cali y Moyer, 1981), usando procedimientos bastante complejos o
bien, directamente a partir de batatas co-infectadas con otros virus como el SPCSV, siguiendo un
método relativamente sencillo (Cohen et al. 1988; Di Feo et al., 1990b; Di Feo et al., 1992; Di
Feo y Nome, 1999b), el cual rinde 5-10 veces más que el mencionado en primer término. Esto es
debido a la interacción sinérgica entre SPFMV y SPCSV, en la que el título del SPFMV se
incrementa 600 veces (Karyeija et al. 2000).
El procedimiento, tanto si se parte de hojas infectadas con SPFMV de I. setosa, como de batata cv
Arapey afectada con el complejo viral, será el siguiente: las hojas se homogeneizarán (1:2, p/v) en
tampón borato 0,5M, pH 8, conteniendo EDTA 0,01M y 0,05% de ácido tioglicólico. Luego de
una clarificación con tetracloruro de carbono y cloroformo; se realizarán ultracentrifugaciones de
un colchón de sacarosa y de un gradiente de cloruro de cesio en sacarosa, para finalmente extraer
la banda de virus, correspondiente al SPFMV (Di Feo et al., 1990b; Di Feo et al., 1992; Di Feo y
Nome, 1999b). Cabe destacar que, al partir de hojas con infecciones mixtas, en el gradiente de
centrifugación serán visualizadas al menos dos bandas, cada una correspondiente a una entidad
viral diferente. La correspondiente al SPFMV, se identificará mediante observaciones al
microscopio electrónico de preparaciones ISEM+D con suero anti SPFMV. A partir de dicha
banda, se producirá el antisuero contra la raza local del SPFMV, el que será empleado a
posteriori, para diagnóstico del virus, a gran escala, en las plantas in vitro de batata provenientes
del Banco de Germoplasma de INTA Castelar. Dicho antisuero será elaborado inmunizando un
conejo como lo especifican Di Feo et al., 2000. EL mismo será titulado para su empleo en NCM-
ELISA, DAS-ELISA e ISEM + D.
f) Caracterización molecular del SPFMV raza local
f1) Transcripción Reversa- Reacción en Cadena de la Polimerasa (RT-PCR)
Como fuente de viriones para la ejecución de esta prueba se partirá de batata cv Arapey
afectada por la nueva enfermedad o bien de I. setosa serológicamente probada para SPFMV
(por la mayor facilidad de ejecución de la amplificación de ácido nucleico y la clonación del
genoma viral cuando se parte de tejido de esta indicadora). Se realizará la extracción de RNA
total a partir de 200 mg de hojas con síntomas, utilizando el Kit Rneasy Plant Mini (Quiagen),
de acuerdo a las especificaciones del fabricante. La transcripción reversa se llevará a cabo
utilizando la enzima M-MLV (Promega, WI EEUU), con el oligonucleótido FMV 10820 (5’
GGCTCGATCACGAACCAA·3´), que corresponde a los últimos 20 nucleótidos del
genoma viral, excluyendo la cola poli-A de los Potyvirus (Tairo et al. 2005). Posteriormente
se amplificará, mediante PCR, un fragmento de aproximadamente 1800 pb, correspondiente
a la región 3’ Terminal, que incluye parte del gen NIb, la cápside proteica completa y la
región 3’ no codificante de los Potyvirus. Para ello se utilizarán los iniciadores PVD-2 (5’
GGBAAYAAYAGYGGDCARCC 3’) (Gibbs y Mackenzie, 1997) y FMV 10820, con las
siguientes condiciones de ciclado: 95 ºC por 5 min, seguido de 35 ciclos a 95ºC por 15 seg.,
74
52ºC por 20 seg. y 72ºC por 90 seg. más una extensión final a 72ºC por 10 min. (Untiveros
et al. 2008). El producto de PCR será separado por electroforesis en gel de agarosa 1% y la
banda se visualizará tiñendo con bromuro de etidio mediante el empleo de luz u.v.
f2) Clonado y secuenciación
Los productos amplificados por PCR se clonarán en el vector pGEMT-Easy (PROMEGA),
de acuerdo a las especificaciones del fabricante. Los plásmidos conteniendo los insertos
virales se secuenciarán en ambas direcciones (Macrogen Seul Korea). En el caso de ser
necesario, se diseñarán iniciadores internos, para completar las secuencias. Las mismas se
contrastarán con las de las cuatro razas del SPFMV utilizando los programas Blast n
(http://www.ncbi. nlm.nih/BLAST). DNAMAN (versión 4.0) y LASERGENE (DNASTAR
Inc. Madison, WI, USA).
f3) Preparación y ajuste de una sonda de hibridación molecular
Seleccionados el plásmido recombinante, éste serán purificado y linearizado con enzima de
restricción a fin de ser utilizado como molde para la síntesis de la sonda por el método de
Random Primed con el sistema de marcación con digoxigenina, siguiendo las
especificaciones y protocolos del fabricante (Roche Applied Science, 2004) La eficiencia y
cantidad de ADNc marcado deberá ser evaluado antes de ser utilizado en un ensayo de
hibridación. Con este fin, se comparará el material marcado con un ADN de concentración
conocida provista por el kit de marcación Roche Diagnostics Corporation (Roche Applied
Science, 2004). La reacción de detección mediante sonda será evaluada por ensayo de dot-
blot, usando extractos crudos de plantas de batatas sanas (control negativo) e infectadas con
enanismo clorótico, como control positivo para SPFMV y del cv Arapey INIA infectado con
la nueva enfermedad, ARN total purificado de las mismas y ADN homólogo a la sonda
(control positivo). Se macerará 1 g de tejido vegetal en tampón extracción 1/10 (PBS + 0,5 ml
de Tween 20 + 20% PVP + sulfito de sodio 1%). Esto será seguido por una centrifugación a
5000 g por 5 min. Los ácidos nucleicos totales serán extraídos a partir de tejido de batata
infectado de acuerdo al protocolo de Conci et al., 1999, el cual se modificará con la adición
de 30 mg/ml de polivinil poli-pirrolidona (PVPP) para prevenir la precipitación de
polisacáridos y 1% de fosfato de sodio como antioxidante. A fin de estandarizar las
condiciones de trabajo, se procederá a determinar la concentración óptima de sonda a utilizar
en los diferentes ensayos de hibridación y a establecer variables tales como temperaturas y
tiempo de hibridación, que permitan detectar con alta sensibilidad y especificidad al ácido
nucleico viral. La reacción de hibridación de la sonda con el material de secuencia homóloga,
inmovilizado en la membrana, será identificada mediante detección colorimétrica a través de
una reacción de color púrpura.
g) Indexing para SPFMV de plantas in vitro
El mismo será efectuado mediante pruebas serológicas, empleando sueros anti SPFMV, e
hibridación molecular, siguiendo los protocolos antes mencionado y corroborado a través de
injertación sobre I. setosa. Las plantas que resultaran negativas por los métodos mencionados,
serán consideradas libres de SPFMV.
RESULTADO ESPERADO
La grave sintomatología observada en batatas en lotes de producción comercial de Argentina es
causada por una raza severa del SPFMV o bien por una infección mixta en la que este virus es
relevante. Es por ello que será posible caracterizar a la raza local del SPFMV presente en cultivos
y será factible establecer un método de diagnóstico rápido y eficiente para la detección del
SPFMV en plantas in vitro del Banco de Germoplasma.
75
APORTE A LOS OBJETIVOS INSTITUCIONALES DEL CIRN
Contribuye a la conservación y al uso sostenible de los recursos genéticos y de la biodiversidad, en
distinta escala espacio-temporal, desarrollando y promoviendo recursos, tecnologías, herramientas
y prácticas que minimizan el impacto ambiental. Estas actividades se alinean con la normativa
nacional e internacional de conservación y seguridad agroalimentaria dentro de los escenarios
actuales de desarrollo agropecuario y de los procesos asociados que generan pérdidas de
biodiversidad.
76
Cambio del uso de la tierra en el Chaco Subhúmedo: Efecto sobre las emisiones de
gases de efecto invernadero y los stocks de carbono del suelo
Ing. Agr. Natalia Andrea Osinaga Director: Dr. Ing. Agr. Carina R. Alvarez
Codirector: Dr. Ing. Agr. Miguel A. Taboada Objetivo General
Cuantificar el impacto ambiental de la actividad agropecuaria en el Chaco Subhúmedo
evaluado a través del stock de carbono y sus emisiones de óxido nitroso.
Objetivos Específicos
1. Cuantificar el impacto ambiental de la agriculturización en el Chaco Subhúmedo a partir de la evaluación de los stocks de C y las emisiones de GEI (N2O), en suelos con distinta cantidad de años de agricultura desde el desmonte (condición prístina, menos de 10 años bajo agricultura y más de 20 años de agricultura) y en pasturas.
2. Determinar la calidad física y química de los suelos del Chaco Subhúmedo en el monte nativo, en lotes agrícolas y en pasturas.
3. Determinar como la calidad física edáfica influye sobre las emisiones de GEI.
4. Comparar las emisiones de óxido nitroso con la estimada con la metodología del Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
Metodología
Área de estudio
El proyecto se desarrollará en la zona Centro Este de Santiago del Estero. Esta
área se encuentra dentro de la región natural Chaco subhúmedo y ocupa una franja
meridional que bordea el límite este del Chaco semiárido (Figura Nº1).
Figura Nº1: Ubicación del área de estudio.
77
Materiales y métodos
Objetivos 1 y 2
Se seleccionaran sitios con situaciones de monte (referencias), sitios con
agricultura continua por distintos periodos (menores a 10 años y mayores a 20 años) y
pasturas en distintos suelos (Haplustoles y Argiustoles típicos). Se muestrearán 4
situaciones de cada combinación suelo y manejo. Se determinará el carbono orgánico
(CO) por combustión húmeda con el método de de Walkley-Black (Nelson & Sommers,
1996) hasta 1 m de profundidad y CO particulado fino (53µm-212µm), grueso (212µm -
200µm) y humificado (<53 µm) (Cambardela y Elliot, 1992). Se calculará la proporción de
CO particulado (>53µm)/CO) y la relación de estratificación del CO y sus fracciones
(Franzluebbers, 2002). Los contenidos de carbono del suelo se calcularan a profundidad
fija y a masa constante de suelo (Neill et al., 1997). La para aislar el efecto de diferencias
en la densidad de los suelos.
En las mismas situaciones se determinarán las siguientes propiedades físicas
edáficas:
o Densidad aparente: se determinará por el método del cilindro, tomando muestras hasta el metro de profundidad, con 4 submuestras tomadas a lo largo de una transecta y 4 repeticiones en cada lote.
o Estabilidad estructural: se determinará según la metodología descripta por Le Bissonnais. Para ello se tomarán 2 muestras de 0-20 cm de profundidad en cada lote.
o Resistencia a la penetración: Se tomaran datos cada 5 cm hasta los 40 cm de profundidad con un penetrómetro de golpe, con punta cónica de 60º (Burke et al., 1986), realizándose 4 determinaciones por lote. A la par se determinará el contenido hídrico gravimétrico a dos profundidades (0-20 y 20-40 cm).
o Infiltración: A través del método rápido de la USDA (1999), se registrarán datos de infiltración en cuatro posiciones dentro de cada lote.
Objetivos 1 y 4
En situaciones bajo cultivo de soja, en lotes con 5-6 años y más de 20 años, en
pasturas y en las referencias (n=3) se determinarán las emisiones de óxido nitroso. Para
medir N2O se utilizarán cámaras estáticas con ventilación siguiendo las recomendaciones
del protocolo GRACEnet, Chamber-based Trace Gas Flux Measurement Protocol,
Rochette y Bertrand (2007). Las mediciones de flujo se realizarán a intervalos cortos (7 a
15 días) a lo largo de la temporada de crecimiento y luego se espaciarán después de la
cosecha hasta el inicio de la próxima campaña. A la par se tomarán muestras de suelo de
los primeros 10 cm para determinar densidad aparente, nitratos, poros llenos de agua y
humedad, y se registrará la temperatura del suelo.
Se estimarán las emisiones de óxido nitroso utilizando la metodología del IPCC
(2006). Se compararán las emisiones medidas a campo con las estimadas según el IPCC.
78
Objetivos 3
Se generará un ensayo de tránsito con dos tratamientos: tránsito normal y
compactado con pasaje reiterado de la maquinaria. Sobre los mismos se realizaran
mediciones de oxido nitroso y a la par se medirán propiedades físicas como resistencia a
la penetración, densidad aparente y contenido de humedad del suelo. Cada tratamiento
se evaluará sobre tres repeticiones.
También se tendrán en cuenta el estado de compactación de los distintos usos de
suelo que se medirán para el objetivo 2 y se los correlacionará con sus respectivas
emisiones.
Para el análisis de datos se utilizará estadística tradicional: ANOVA, test de DMS,
regresiones simples y múltiples y análisis de componentes principales.
Resultados esperados
o Los suelos de los bosques leguminosos pueden presentar emisiones importantes de óxido nitroso debido a la composición florística, superando en ciertos periodos del año a las emisiones provenientes del suelo agrícola pero no a las provenientes de pasturas, ya que posee emisiones más altas debido a la orina, el estiércol y la compactación causada por el pisoteo.
o Los suelos con más de 20 años de agricultura y las pasturas presentan compactación superficial, registrándose aumentos de la densidad aparente y resistencia a la penetración respecto al monte nativo y lotes con agricultura reciente.
o Las porosidad, densidad aparente y resistencia a la penetración influyen sobre las emisiones de GEI, así las emisiones son mayores en los suelos compactados, sobre todo en períodos húmedos.
o El cambio del uso de la tierra del Chaco subhúmedo produce una disminución significativa en los stocks de carbono del suelo en lotes agrícolas y pasturas, sobre todo en superficie.
o Dado las limitaciones de agua que presenta la zona, las emisiones de óxido nitroso medidas a campo son menores que las estimadas utilizando los coeficientes propuestos por el IPCC.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
El proyecto se inserta en el gran objetivo de una producción sustentable que posee el
CIRN, en particular la investigación sobre experimentos a campo orientados a generar
conocimientos sobre los procesos involucrados en las transformaciones de los residuos
en el suelo, su potencial de almacenaje de C y emisiones de GEI que permitan
incrementar la productividad de los sistemas de interés en los diferentes territorios con
sostenibilidad.
79
Proyecto de tesis de doctorado
PROPIEDADES MORFOLÓGICAS, FÍSICAS
Y MINERALÓGICAS, Y EMISIONES DE GASES EFECTO INVERNADERO (GEI) EN SUELOS
INCENDIADOS DE HUMEDAL Y DE YUNGAS.
Ing. Agr. Mariana Gabriela Minervini
Director: Dr. Ing. Agr. Miguel Ángel Taboada, INTA-CONICET
Codirector: Dr. Ing. Agr. Héctor J. M. Morrás, INTA
Consejero de estudios: Dr. Lic. Natalia Politi, UNJu-CONICET
RESUMEN
El fuego es un factor ecológico natural recurrente en ecosistemas de nuestro país, cuyos suelos se
degradan progresivamente si no transcurre el tiempo necesario para que se recuperen de modo
natural. Este hecho genera como primer interrogante cuál es la capacidad de resiliencia de los
suelos quemados. En particular, lo que se refiere a las propiedades morfológicas, mineralógicas y
físicas de los suelos, cuyos antecedentes son controvertidos y escasos. Otra tema poco conocido
es la contribución que ejerce el fuego al calentamiento global, por la liberación de gases de efecto
invernadero (GEI) hacia la atmósfera y el decrecimiento de los almacenes de carbono orgánico en
los suelos. Para evaluar la evolución temporal de las propiedades estudiadas y la resiliencia de los
suelos incendiados, se seleccionaron dos ecosistemas relevantes geográficamente y diferentes
entre sí: a) los humedales del Delta del Paraná, Buenos Aires y b) la Selva Pedemontana de las
Yungas, Jujuy. Se ubicarán en cada sitio de estudio, áreas con el mismo suelo y con diferentes
antigüedades desde el último incendio. Se estudiará en forma comparativa el impacto del fuego
sobre las propiedades químicas, físicas, mineralógicas y morfológicas de las primeras capas del
perfil. Para evaluar el aporte de los incendios a la variación de los almacenes de carbono y las
emisiones GEI, se harán ensayos en condiciones controladas (laboratorio) para determinar la
producción de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) emitidas por el suelo
y por la combustión del material vegetal de cada sitio. Los conocimientos a generar por esta tesis
pueden hacer avanzar la frontera del conocimiento en varios sentidos: a) por las propiedades
edáficas investigadas; b) por la medición de fuentes de emisión de GEI; y en forma más general c)
por aportar conocimiento en dos ecosistemas poco estudiados en los aspectos arriba señalados.
Todo ello servirá para la generación de modelos conceptuales que permitan un manejo sostenible
de los recursos edáficos en las zonas afectadas por incendios forestales y contribuir en el
inventario de emisiones GEI del país.
El OBJETIVO GENERAL de este proyecto de tesis, a través de distintas escalas espaciales,
tiene como propósito: a)identificar y analizar los cambios físicos, mineralógicos y
morfológicos que tienen lugar en suelos incendiados, en dos ecosistemas muy afectados
por este fenómeno, y que pese a su alta representatividad geográfica, poseen vacancias
de conocimiento importantes en estos temas; b) conocer y comprender la evolución post-
fuego de las propiedades edáficas, sus tiempos de recuperación y los factores que las
80
determinan; y c) evaluar los efectos generados por la quema del suelos y el material
combustible presente en las emisiones de N2O, CH4 y CO2.
La HIPÓTESIS GENERAL de trabajo sobre la que se sustenta este objetivo general es que
los cambios de las propiedades físicas son motorizados por la combustión de compuestos
orgánicos, por un lado, y por los cambios que el fuego genera en las propiedades de los
minerales del suelo, por el otro, dependiendo de las características propia de cada
ecosistema. Estos cambios son regulados por diferentes factores y en diferentes niveles,
según la gráfica de la Figura 1.
Figura 1: Esquema conceptual que resume la base de los objetivos e hipótesis de trabajo de la
tesis.
METODOLOGÍA PARA VALIDAR LAS HIPÓTESIS
En esta tesis se evaluarán los efectos del fuego sobre áreas con condiciones cuasi-prístinas y
áreas con diferente antigüedad de incendios, a través de la exploración de hipótesis particulares
para cuatro escalas de heterogeneidad distintas:
1.- Ecosistema, al considerar dos sistemas que representan tipos de vegetación, floras y climas
contrastantes (Selva Pedemontana tropical sub –tropical (Yungas-Jujuy), humedales en
condiciones templadas (Delta Paraná).
2.- Incendios, al ubicar suelos que nunca sufrieron el paso del fuego y suelos que han sufrido el
paso del fuego una vez y suelos que han sufrido el paso del fuego varias veces.
81
3.- Sitios, mediante la comparación de los diferentes tipos de combustibles vegetales, las cuales
difieren en sus especies dominantes, dentro de los humedales del Delta del Paraná.
4.- Horizonte del suelo, a llevarla a cabo a dos profundidades de muestreo: 0-5 cm y de 5-15 cm
respectivamente.
En laboratorio se está realizando el procesamiento de las muestras recolectadas en
laboratorio, con la obtención de datos preliminares de densidad aparente, estabilidad estructural,
infiltración, CIC, bases intercambiables, carbono orgánico, carbono particulado, nitrógeno total,
fósforo, pH, conductividad eléctrica, susceptibilidad magnética, textura, corte delgado, difracción
de rayos X.
En gabinete se están realizando pruebas de análisis multivariado con el propósito de
conocer la estructura de las observaciones, su relación con las variables estudiadas y la
sensibilidad que poseen para actuar como indicadores de calidad de suelo.
RESULTADOS ESPERADOS
El trabajo de investigación, está destinado a establecer un modelo conceptual, que explique las
similitudes y las discrepancias del efecto del fuego en dos ecosistemas diferentes, así como el
manejo sustentable posterior. Es esperable que de este trabajo surjan posibles recomendaciones
de manejo del fuego.
APORTE A LOS OBJETIVOS INSTITUCIONALES DEL CIRN
El proyecto se inserta en el gran objetivo de una producción sustentable que posee el CIRN, en
particular por el estudio del impacto de los incendios sobre el recurso suelo, en ecosistemas de
pajonal en humedales (Delta del Paraná) y de pedemontes selváticos (Yungas jujeñas). En los
estudios se cuenta con la colaboración de personal de INTA EEA Yuto (Jujuy) y del Ministerio de
Agricultura, Ganadería y Pesca, dirección forestal.
82
Impacto de los insecticidas neonicotinoides, utilizados como curasemillas en cultivos
extensivos de grano, sobre la salud de las aves granívoras silvestres
Lic. María Belen Poliserpi
Directora: Dra. Julie Brodeur
Objetivo general:
Evaluar el riesgo asociado al uso de insecticidas neonicotinoides como curasemillas en cultivos
extensivos de granos para la salud de las aves granívoras silvestres.
Objetivos específicos:
1- Caracterizar la toxicidad aguda y subcrónica para las aves granívoras del curasemilla
insecticida neonicotinoide imidacloprid, a través de ensayos de laboratorio .
2- Establecer y validar parámetros diagnostico-clínicos y biomarcadores en sangre que
permitan diagnosticar la exposición a insecticidas neonicotinoides en aves silvestres.
3- Estimar la exposición real de las aves silvestres granívoras a las semillas tratadas,
caracterizando el uso para forrajeo en los cultivos extensivos de grano.
4- Evaluar el riesgo ecotoxicológico de los curasemillas neonicotinoides para las aves
granívoras silvestres, combinando los resultados obtenidos de los objetivos anteriores.
Metodología
Para los ensayos de toxicidad en el laboratorio se trabajara con aves silvestres del orden
paseriforme, ya que se espera que sean más sensibles dado su pequeño tamaño.
La toxicidad aguda y subcronica de imidacloprid, será determinada utilizando los protocolos
internacionales de la OECD (Organization for Economics Co-operation and Development) que
están diseñados en etapas secuenciales, lo cual permite minimizar el número de aves a utilizar
cumpliendo con el principio de las tres erres (reducir, reducción y refinamiento).
Los ensayos subcrónicos servirán, además, para identificar y estandarizar se biomarcadores de
exposición y efecto, así como de parámetros de diagnostico-clínicos en sangre de aves. Los
parámetros a examinar incluyen: las enzimas catalasa, glutatión-S-transferasa (GST) y
colinesterasas (ChE), el contenido hepático de glutatión reducido (GSH); hematocrito, glucosa y
hemoglobina (Hb) sanguínea, micronúcleos y creatinina.
Para estimar la exposición real de las aves a los neonicotinoides, se propone un estudio de los
hábitos de forrajeo. El mismo será llevado a cabo mediante observaciones comportamentales de
alimentación en distintos cultivos de granos luego de la siembra de semillas tratadas. Para ello se
registrará con cámaras qué especies visitan el cultivo, en qué momento del día, cuánto dura la
visita, numero de semillas ingeridas y si hay manipulación de las mismas.
83
Mediante la metodología de evaluación de riesgo ecotoxicológico se combinaran los datos
obtenidos de la toxicidad del producto junto al consumo probable para conocer el riesgo para las
aves silvestres de la práctica del tratado de semillas con neonicotinoides.
Resultados obtenidos y esperados
De los ensayos de laboratorio se espera obtener la Dosis Letal 50 (DL50) aguda y subcrónica de
distintos curasemillas neonicotinoides.
Durante los ensayos de toxicidad subcrónica se tomaran muestras de sangre y tejidos en las cuales
se esperan validar parámetros de diagnóstico-clínicos y biomarcadores, y de esta manera obtener
una herramienta de detección temprana de la exposición a neonicotinoides.
Para estimar la exposición real de las aves a las semillas tratadas, se espera estimar una “tasa de
consumo diario” que permitirá caracterizar la exposición al plaguicida y será utilizada en la
evaluación de riesgo ambiental.
Una vez realizada la evaluación de riesgo ambiental, se espera conocer el riesgo real que
representan, para las poblaciones de aves silvestres, las semillas tratadas y sus prácticas asociadas,
como la pérdida de semillas por la máquina durante la siembra.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
- Aportar información sobre el efecto de los neonicotinoides sobre las aves silvestres
- Mitigar los impactos negativos de los neonicotinoides sobre las aves, siendo este grupo
muy vulnerable a la contaminación ambiental.
- Contribuir a la salud ambiental para que las concentraciones de plaguicidas no superen los
valores guías de protección a las aves silvestres.
- Elaborar recomendaciones o herramientas de gestión en la selección o modo de aplicación
de pesticidas siendo un aporte concreto a la toma de decisiones de los productores,
gestores ambientales y organismos de regulación a nivel nacional.
- El trabajo de esta tesis fortalece y complementa el estudio de los efectos de la toxicidad
de pesticidas sobre el ecosistema que se lleva a cabo en el área de biodiversidad, ecología
y gestión ambiental dentro del Instituto de Recursos Biológicos.
84
“Como se construye el saber ambiental en huertas comunitarias que funcionan en los
centros de salud”.
Valeria Rosselot
Maestría Procesos locales de Innovación en Desarrollo Rural
Fac. Agronomía Univ. Nacional Mar del Plata – INTA Balcarce.
Objetivo general:
Detectar la incorporación del saber ambiental en el sistema de extensión de INTA a partir
de la institucionalización de las acciones colectivas de la Asamblea Ciudadana Ambiental
de Gualeguaychú ( personería jurídica obtenida en junio 2005). Orientadas a solucionar
problemas en las economías de subsistencia, economías familiares y de mercado.
Impulsadas desde las huertas comunitarias de los centros de salud. A cinco años del
conflicto ambiental más importante de Latinoamérica.
“Entendiendo por saber ambiental a la gestión participativa de los recursos naturales
utilizados en la producción, innovación tecnológica, nueva democracia social orientados a
erradicar la pobreza, satisfacer las necesidades básicas y mejorar la calidad de vida”.
(Leff, 1998).
Objetivos específicos:
Teniendo en cuenta el marco teórico de Enrrique Leff sobre construcción de nuevos
saberes ambientales, se desdobla el objetivo general en tres objetivos específicos:
A. Analizar la institucionalización de acciones colectivas orientadas a
fortalecer las acciones productivos, económicas y ambientales en ocho huertas
comunitarias que funcionan en los centros de salud de Gualeguaychú.
B. Analizar la adopción de nuevas tecnologías incorporadas en las practicas,
sociales, productivas y comerciales de las huertas comunitarias de Gualeguaychú
C. detectar cambios nutricionales, mercados solidarios y espacios verdes
Metodología:
Tiene un enfoque cualitativo que permitió indagar sobre el mundo de las relaciones
humanas, acciones colectivas y significados.
Se realizaron 21 entrevistas utilizando la técnica de entrevistas en profundidad,
semi-estructuradassiguiendo según los aportes de Vasilachis, (1993), empleando
herramientas para analizar sus significados, el sentido profundo que las personas y los
85
grupos sociales le dieron a las acciones colectivas productivas en las huertas
comunitarias de los centros de salud.
Para realizar las grabaciones se utilizó un grabador digital OLYMPUS 540, se
desgravaron las entrevistas con un procesador de textos, se organizaron y
sistematizaron en planillas de Word97 y Excel 97.
Para cotejar las entrevistas se realizarán observaciones participantes de las
reuniones grupales de los CSC, tanto del equipo trans-disciplinarios como de las
reuniones de huerta que se realizan una vez a la semana en todos los CSC. Las
desgravaciones se plasmaron en bosquejos a mano alzada para detectar la
continuidad y cambios en los relatos de vida.
La información extraída, se sistematizó en un único cuadro comparativo para
detectar coincidencias, divergencias y la profundidad de los aspectos
tratados. Se utilizaron las herramientas de EXCEL 2007 con el detector de
palabras . finalmente se cotejo con información obtenida de fuentes
secundaria, cuadernos de campo registros de los centros de salud y
estadísticas de los centros de salud.
Resultados obtenidos:
Se encontraron cambios estructurales en los servicios de extensión de INTA
Gualeguaychú que permitieron colaborar con los planes y proyectos de Desarrollo
local de la ciudad. A partir de la institucionalización de las acciones colectivas que
funcionan en los Centros de Salud mediante el Convenio INTA_MUNICIPIO_Fac.
de Bromatolgía para el Desarrollo Local de Gualeguaychú. Una vez al mes tiene
lugar la mesa interinstitucional donde se dan cita todas las instituciones
involucradas.
Los equipos interdisciplinarios se conformaron por médicos, psicólogos,
trabajadores sociales, agrónomos, licenciados en nutrición, licenciados en
marketing, maestros ) personal de oficios( carpinteros, camioneros, cartoneros,
costureros, cocineros, almaceneros, libreros, copistas, comparseros, libretistas,
panaderos, herreros y albañiles) entre otros oficios relacionados a los tres ejes de
trabajo planificados.
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Se recuperan alrededor del 40 % de niños diagnosticas con deficiencias
nutricionales diagnosticadas por médicos de ls Centros de Salud.
Se fortalecieron los hábitos del menor y su familia junto a nutricionistas que
controlaban las dietas del menor, psicólogos para fortalecer la salud mental del
entorno familiar y trabajadores sociales para realizar los familiogramas Se lograron
incorporar nuevos integrantes al sistema productivo acompañados por los
ingenieros agrónomos de INTA y ONG , talleres de cocina para la elaboración de
alimentos elaborados colaborando por los cocineros de la ONG ollitas.
Se fortalecieron cinco emprendimientos productivos donde participaron alrededor de
318 personal quienes aumentaron el grado de multi-ocupación familiar
· Aporte a los objetivos institucionales del CIRN:
PEI Nexo entre áreas de investigación y extensión
Próximo trabajo planificado es brindar capacitaciones en plantas nativas y medicinales
orientados a productores relacionados al AMBA-INTA.
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"INTERVALO HÍDRICO ÓPTIMO DE SUELOS DE LA REGIÓN PAMAPEANA"
Ing. Agr. Hernán Daniel Mengoni - Becario CONICET Director: Dr. Ing. Agr. Diego J. Cosentino. FAUBA-CONICET
Codirectora: Dra. Ing. Agr. Carina R. Álvarez, FAUBA Consejero de estudios: Miguel Ángel Taboada, INTA-CONICET
La visión clásica para estimar la disponibilidad hídrica de los suelos se basa en las constantes de capacidad de campo (CC) y coeficiente de marchitez permanente (PMP) determinando la capacidad de agua disponible en el suelo (CAD). Esta no siempre refleja la real disponibilidad desde una visión agronómica. Los suelos limosos de la región pampeana suelen limitar el crecimiento normal de las raíces de los cultivos por un severo aumento de la resistencia a la penetración (RP > 2 MPa) antes de alcanzar el PMP. Por otro lado, debido a la escasa macroporosidad natural de estos suelos, la insuficiente aireación (<10% de porosidad de aireación, PA) para la respiración de las raíces se convierte en una limitante a niveles de humedad menores que la CC. Estas dos limitantes agronómicas disminuyen el rango hídrico indicado en la CAD, definiendo un “intervalo hídrico óptimo” (IHO) para los cultivos que mejora la estimación del agua útil de un suelo. OBJETIVOS GENERALES
1. Determinar el Intervalo Hídrico Óptimo (IHO) del perfil del suelo hasta 1,5 m en los principales suelos de la Región de la Pampa Ondulada, cubriendo diferentes texturas, tipo de perfiles y niveles de materia orgánica.
2. Desarrollar funciones de pedo-transferencia (FPT) para estimar el IHO a partir de variables de suelo de fácil determinación.
3. Incorporar la información obtenida del IHO a la cartografía de los suelos de la región pampeana, poniéndola a libre disposición de los usuarios.
4. Evaluar el impacto del remplazo del CAD por el IHO sobre la performance de los modelos de simulación agronómica en la estimación de los rendimientos (MSA).
OBJETIVO ESPECÍFICOS
Objetivo 1. Determinar el Intervalo Hídrico Óptimo (IHO).
a) Determinar los contenidos hídricos gravimétricos (θg) del suelo retenidos a -0,033 MPa (CC) y -1,5 MPa (PMP), de los suelos bajo estudio, en cada horizonte hasta 1,5 m de profundidad. Se determinarán también las densidades aparentes por horizontes. Esto permitirá obtener valores de contenidos hídricos volumétricos del suelo (θv).
b) Completar la curva de retención hídrica (CRH) con la determinación de los θg y θv retenidas a 0, -0,005, -0,01, -0,033, -0,1, -0,5 y -1,5 MPa de potencial mátrico (Ψ) en todos los horizontes de suelo.
c) Determinar el θg donde los valores de porosidad de aire (PA) y de la resistencia a la penetración (RP) se tornan críticos (PA< 0,1 cm3 cm-3; RP> 2 MPa) para el crecimiento de los cultivos en los horizontes A de los suelos estudiados, bajo diferentes niveles de degradación y en los horizontes sub-superficiales.
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d) Determinar las densidades de suelo críticas (Dsc) para el desarrollo de los cultivos en todos los horizontes estudiados.
Objetivo 2. Desarrollar funciones de pedo-transferencia (FPT).
a) Establecer las relaciones existentes entre los IHO, los parámetros que lo componen, y las propiedades intrínsecas de los suelos (e.g. textura en base a análisis granulométrico, contenido de materia orgánica y densidad aparente).
b) Desarrollar ecuaciones de pedo-transferencia que permitan estimar el IHO a partir de las propiedades intrínsecas de los suelos (e.g. textura en base a análisis granulométrico, contenido de materia orgánica y densidad aparente).
Objetivo 3. Incorporar el IHO a la cartografía.
a) Incorporar los IHO, Dsc CC y PMP a la cartografía existente de suelos basada en sistemas de información geográfica, como plataformas adicionales, a las que se pueda acceder libremente en http://geointa.inta.gov.ar (INTA, 2010).
Objetivo 4. Evaluación de los MSA.
a) Comparar los modelos de simulación agronómica utilizando los límites hídricos clásicos (CC y PMP) vs los IHO para trigo (CERES-wheat), maíz (CERES-maize) y soja (CROPGRO-soybean), utilizando series de suelos donde ya se hubieren ajustado estos modelos.
b) Evaluar el impacto de la degradación física del suelo sobre el rendimiento simulado utilizando los IHOs en distintos escenarios climáticos y diferentes situaciones de degradación de suelo mediante el sistema DSSAT.
METODOLOGÍA
Para cumplir con los objetivos del proyecto se estudiarán perfiles de suelos representativas de la Pampa Ondulada (Cuadro 1).
Cuadro 1. Series de Suelo a estudiar en Pampa Ondulada.
Serie de Suelo Clasificación Soil Taxonomy Textura horizonte A Familia
Portela Argiudol Vértico Franco arcillo limoso Fina, ilítica, térmica
Hurlingham Argiudol Vértico Franco arcillo limoso Fina, ilítica, térmica
Arroyo Dulce Argiudol Típico Franco limoso Fina, ilítica, térmica
Rojas Argiudol Típico Franco Limosa fina, ilítica, térmica
Junín Hapludol Típico Franco arenoso Limosa gruesa
Se tomarán tres repeticiones de cada Serie, en forma de calicatas de 1,5 m de profundidad. En el caso de los horizontes A, el muestreo se considerará muestrear tres niveles de degradación, lo cual se logrará a través de la búsqueda de lotes del mismo suelo con diferente contenido de materia orgánica. Para tal fin, se hará una búsqueda de situaciones de campo basada en información agronómica, como los años de agricultura, el manejo actual, el sistema de labranza, entre otras.
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Caracterización de los suelos y muestreo: En cada calicata (n = 3) y en los horizontes A (n = 3) de cada situación identificada, se procederá a la descripción del perfil, identificando sus horizontes hasta 1,5 m, siguiendo normas actuales de descripción y nomenclatura de suelos (Lindbo et al., 2008). Cada situación será georeferenciada. Se tomarán muestras a las profundidades de cada horizonte que luego serán utilizadas para determinar el IHO. De cada horizonte, se determinará su granulometría mediante el método de la pipeta (Gee y Or, 2002) y el contenido de carbono y nitrógeno total. En cada horizonte, se determinará la densidad aparente (Grossman y Reinsch, 2002) para convertir los datos de humedad gravimétrica en volumétrica, y para obtener los stocks de C y N de cada perfil.
Determinación del IHO y sus parámetros: Con extractores de presión de platos porosos de cerámica se obtendrán las curvas de retención hídrica, obteniéndose el contenido hídrico en capacidad de campo -33 kPa y en el punto de marchitez permanente -1500 kPa (Dane y Hopmans, 2002). También se determinará el contenido de humedad a saturación. Para poder finalmente determinar el IHO se obtendrán las curvas de resistencia-humedad para distintas densidades aparentes. A partir de allí, se obtendrá el contenido de agua crítico donde se alcanza un valor de RP del suelo > 2 MPa para distintas densidades. Las curvas de resistencia mecánica se obtendrán con un penetrómetro de cono de laboratorio. De esta forma, se realizarán mediciones que ajusten funciones que relacionen humedad volumétrica y RP, a fin de determinar cuando se excede la RP crítica (> 2 MPa) (da Silva XXXX). La humedad volumétrica donde se alcanza la porosidad crítica de aire se calcula como: CHvsat-(CHvsat x 0,10) donde CHv es contenido hídrico volumétrico.
Generación de la información cartográfica con incorporación del IHO: Se utilizará información disponible de las muestras de perfiles de suelo descriptos y muestreados durante el relevamiento de suelos de la Región Pampeana ejecutado por el INTA. Para el manejo de la información se utilizará un sistema de información geográfica (SIG). La información de atributos (variables estudiadas) se obtendrá de la base de datos de suelos (BDS), utilizándose la información existente y engrosándola con toda la información obtenida (IHO, CC, PMP, etc.) de las descripciones y análisis físico-químicos de los perfiles relevados en este proyecto. Se utilizarán softwares ARC-INFO V 3.4, Arc-View 3.0a, ArcGis 9.2, módulos ARCVIEW y módulo Kriging Interpolator 3.2 (Boeringa, 1999) para obtener un mapa de zonas homogéneas que represente una distribución de distintos factores que determinan el agua disponible de los suelos.
RESULTADOS ESPERADOS
El agua disponible para los cultivos (tema central de este proyecto) es estratégico para un país agro-exportador como la Argentina, donde por lejos la producción es principalmente en secano. Sin lugar a dudas, el agua es el principal factor determinante de los rendimientos de los cultivos, si bien con diferencias entre subregiones. El conocimiento de la capacidad de agua que pueden almacenar los suelos es en general aproximado hoy en día y no está disponible en Internet. El presente proyecto apunta a generar información novedosa, incorporando otras limitantes que a menudo se suman a la de disponibilidad de agua, como las resistencias a la penetración y las aireaciones críticas, que pueden estrechar los rangos de agua útil de los suelos. Esta información permitirá un cálculo más ajustado de la “autonomía hídrica” de los suelos ante, por ejemplo, escenarios de precipitaciones escasas o situaciones de degradación de horizontes superficiales.
El área de estudio del proyecto abarca una transecta que cubre la subregión pampeana Pampa Ondulada, donde se asienta gran parte de la producción extensiva de cultivos
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agrícolas de nuestro país. En los últimos años viene ocurriendo una fuerte intensificación de la agricultura con predominio del monocultivo de soja, en detrimento de maíz y trigo que provoca una degradación del recurso suelo. El análisis de la estabilidad de rendimientos usando los datos del Intervalo Hídrico Óptimo (IHO) permitirá evaluar con mayor precisión el riesgo ante distintos escenarios climáticos simulados. Esta información podrá ser utilizada por el sector privado y por el público.
Del mismo modo, la incorporación del concepto IHO a los modelos de simulación agronómica, modificando sus límites hídricos superior e inferior, puede resultar en simulaciones más confiables para predecir los rendimientos de los principales cultivos pampeanos. Esta información es estratégica para realizar estudios de vulnerabilidad de la agricultura pampeana a los impactos del cambio climático.
APORTE A LOS OBJETIVOS INSTITUCIONALES DEL CIRN
El Instituto de Suelos de INTA ha sido el lugar histórico donde se realizó la cartografía de suelos de la región pampeana. Esta cartografía se encuentra disponible a escala reconocimiento en la web (INTA, 2010; htpp://geointa.inta.gov.ar) o al semi-detalle parte en la web (INTA, 2010) y parte en papel. La información que se puede obtener de esta cartografía permite sólo una aproximación al punto de capacidad de campo, usando la “humedad equivalente”. No es posible acceder a datos de capacidad de agua disponible de las Series de Suelos, a través de los puntos de CC y PMP. Mucho menos, por ser un concepto más reciente, se puede acceder a datos de resistencia o de aireación críticos para obtener el Intervalo Hídrico Óptimo (IHO). La incorporación de esta nueva información será un salto de calidad significativo para los mapas de suelos de INTA.
El proyecto puede ser un valioso aporte a las disciplinas relacionadas. La primer parte del proyecto, que se refiere al IHO, incorpora un concepto relativamente reciente al antiguo concepto de las constantes hídricas de los suelos, y a través de la “autonomía hídrica” vincula a los suelos con la producción de cultivos. En este sentido, se trata de un proyecto científico y a su vez, claramente aplicado, que intenta dar respuesta a preguntas relevantes y frecuentes a nivel del medio productivo y académico. Por último, pero no menor, la información a obtener será utilizada en la obtención de funciones de pedo-transferencia más confiables, que permitan extrapolar las variables determinadas a otros suelos similares.
BIBLIOGRAFÍA
Boeringa, M. 1999. Kriging Interpolator 3.2 Arcview Spatial Analyst. Free Software in ESRI-
da Silva, A. P.; Kay, B. D.; Tormena, C. A.; Imhoff, S. 2006. Least limiting water range of soils. Encyclopedia of Soil Science: 1026-1029.
Dane, J. H.; Hopmans, J. W. 2002. Pressure plate extractor. Chapter 3. En: Methods of Soil Analysis. Part 4. Physical Methods. J. H. Dane and G. C. Topp (Eds.). Book series: 5, Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, USA: 688-690.
Grossman, R. B.; Reinsch, T. G. 2002. Bulk density and linear extensibility. Chapter 2. En: Methods of Soil Analysis. Part 4. Physical Methods. J. H. Dane and G. C. Topp (Eds.). Book series: 5, Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, USA: 201-228.
INTA. 2010. htpp://www.inta.gov.ar/suelos.
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Lindbo, D.; Miles, R.; Presley, D.; Ransom, N. E. 2008. Soil profile descriptions. En: S. Logsdon, D. Clay, D. Moore y T. Tsegaye. Soil Science: Step by Step Field Analysis. Soil Science Society of America, Madison, p. 11-34.
Soil Survey Division Staff. 1993. Soil survey manual. USDA-SCS Agric. Handb. 18. U.S. Gov. Print. Office, Washington, DC.
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“Estimación de precipitación con radares meteorológicos”
Romina Nahir Mezher Doctorado en Cs. de la Atmósfera y los Océanos – FCEN – UBA
Instituto de Clima y Agua
Objetivo general: Estimar la precipitación con los radares meteorológicos de INTA ubicados en
Paraná y Anguil utilizando técnicas relacionadas con variables polarimétricas. Validación con
estaciones meteorológicas. Adaptación y ajuste de parámetros. Aplicaciones para modelos sector
agropecuario.
Objetivos específicos:
Mejorar la calidad de información de los radares meteorológicos actuales de doble
polarización.
Evaluar y adaptar algoritmos de estimación de precipitación por radar de banda C
validando con datos de campo.
Utilizar la estimación de precipitación obtenida en distintas herramientas
agrometeorológicas.
Metodología:
Se utilizarán los datos de las variables: Reflectividad (Zh), Reflectividad diferencial (Zdr), Diferencial
de fase sin corregir (uΦdp) y Coeficiente de correlación (RhoHV) de los radares de INTA-Paraná e
INTA-Anguil. Los mismos se obtienen cada 10 minutos diariamente. Se cuenta con una base de
datos histórica desde febrero de 2009 hasta el presente. Se procederá primero a la corrección del
uΦdp mediante técnicas estudiadas en los últimos años y se calculará el Diferencial de fase
específica (KDP). A partir de estos datos de podrá corregir la Zh por atenuación producida por ecos
intensos de tormentas o por precipitación sobre el radomo. Se compararán diferentes
metodologías para el cálculo de la Atenuación (A) y se ajustarán diferentes coeficientes para
nuestra región.
Luego, a partir de dichas correcciones se obtendrá una imagen sin ecos no meteorológicos y sin
atenuación que podrá ser utilizada para el cálculo de la precipitación por radar. Para ello la
investigación, en principio, se basará en varias metodologías propuestas en la bibliografía y luego
se ajustarán los valores de coeficientes de las fórmulas propuestas a nuestra región dado que la
clase de precipitación (hidrometeoros) presentes y los tipos de tormentas son muy distintos a
otras partes del mundo.
Se calculará la precipitación (R) a partir del KDP y de A, que son las metodologías más nuevas en el
cálculo de la estimación por radar.
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Luego se validará dicha información con estaciones meteorológicas automáticas de superficie,
especialmente sobre la provincia de Entre Ríos, Santa Fe y Córdoba (Radar de Paraná). Se espera
contar con una buena base de datos para la provincia de La Pampa (Radar de Anguil). Los datos de
las estaciones automáticas se miden generalmente cada 10 minutos o cada 30 minutos, lo cual
hace muy sencillo la comparación con el radar que lo hace cada 10 minutos.
Cuando se tenga una estimación correcta cada 10 minutos se procederá a realizar mapas de
acumulación diaria para que puedan ser ingresados en distintas aplicaciones agropecuarias. Se
realizará una estimación mensual pero se deberá tener en cuenta que los bias que se obtendrán
seguramente sean bastante grandes comparado con las mediciones en escalas temporales
menores.
Resultados esperados
Se espera poder obtener una estimación de precipitación con radar meteorológico que sea
coherente para el tipo de hidrometeoro y nubosidad presente sobre la región Pampeana, que no
ha sido estudiado aún. Con estimaciones cada 10 minutos se espera poder contar con mapas de
información de precipitación diaria y posiblemente mensual con el respectivo error que pueden
tener para su aplicación en herramientas agrometeorológicas.
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
Las mediciones de precipitación en estos momentos se realizan por medio de estaciones
meteorológicas automáticas o convencionales que se ubican en distintos puntos del país a varios
kilómetros de distancia entre sí. El radar meteorológico proporciona una estimación de
precipitación con resolución de 1 kilómetro abarcando por lo menos 120 km de distancia desde el
centro del radar. Por ende tiene una gran resolución espacio-temporal que otro instrumento de
tierra no puede dar.
Muchas aplicaciones agrometeorológicas, como por ejemplo un modelo hidrológico, necesita
como entrada datos de precipitación. Por lo tanto cuando finalice mi trabajo de tesis estos datos
estarán disponibles para la institución y para que cualquier investigador/público general pueda
validar/chequear estos datos y además utilizarlos en sus propias investigaciones.
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"Parches de naturaleza en la matriz urbana: El talar del Jardín Botánico Arturo E.
Ragonese (JBAER) y su dispersión interna y hacia el entorno"
Bárbara Pidal Hepburn
Objetivo general
Generar un plan de manejo y diseño del paisaje que permita utilizar los parches de talar como conectores entre el JBAER, el predio del INTA y su entorno cercano, para promover la conservación de este ecosistema y la provisión de servicios ecosistémicos a la sociedad, restaurando su biodiversidad y conectividad a escala de paisaje.
Objetivos específicos
1. Relevar todos los parches existentes del talares del JBAER, del predio de INTA y su entorno e identificar sus especies vegetales. 2. Comparar las condiciones mediombientales que caracterizan los talares del Norte con las de JBAER y su entorno. 3. Diseñar una estrategia posible de expansión y conectividad de los talares del JBAER con los del predio de INTA y alrededores.
Metodología
Objetivo específico 1 Para esta tarea se recorrerá la totalidad del predio del JBAER y se registrará con esquemas/planos, la ubicación de dichos parches. Los parches se digitalizarán en un sistema de información geográfica a partir de imágenes de alta resolución quickbird obtenidas a través del sitio online Google Earth. Una vez identificados los parches, se identificarán y listaran las especies existentes. La tarea de registro y esquematización se complementará con la información disponible a partir de la georeferenciación de las especies existentes del JBAER, realizado en el marco de la pasantía del Programa de Capacitación Gratuita del INTA (PROCAGRA), (Estelrrich, 2013). Asimismo, se identificará la presencia de manchones de talares dentro y fuera del predio del INTA Castelar, cercanos al JBAER. Esta tarea se llevará a cabo recorriendo los bordes externos del predio del JBAER y se registrará con esquemas/planos, la ubicación de dichos parches. Objetivo específico 2 Se recabará información sobre los suelos y clima del JBAER. Dicha información se extraerá de bases de datos SEPA y GeoINTA del Instituto de Clima y Agua de INTA Castelar. Paralelamente, se obtendrá información sobre los relictos de talares del norte de la Provincia de Bs. As. elaborando el listado de relictos actuales y mapeo indicando suelo, clima y especies vegetales predominantes de cada uno. Para la elaboración de dicho listado se utilizará la información disponible en: Talares bonaerenses y su conservación. Fundación de Historia Natural "Félix de Azara". Buenos Aires. Mérida y Athor (eds.). 2006. En el caso de las especies vegetales más características de estos ambientes se tendrán en cuenta las descripciones botánicas de los diferentes especialistas en fitogeografía Argentina como por ejemplo, Parodi, 1940; Ragonese, 1947; Parodi, 1964; Vervoorst, 1967; Cabrera,
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1971; León, 1979; León y Anderson, 1983; Soriano, 1991; APN, 1999; Haene, 2005; Nores et al., 2005; Torres Robles, 2009; y Burkart et al., 2011. Objetivo específico 3 La expansión incluirá a los parches detectados en el punto 1- y para la conexión entre ellos se propondrán nuevos parches. Las especies que se propondrán para ser implantados en estos parches serán las que estructuran los talares, Celtis ehrenbergiana y Scutia buxifolia, como también el resto de especies arbóreas acompañantes, arbustivas y herbáceas típicas de los talares del norte. Teniendo en cuenta bibliografía como por ejemplo Dramstad et al., 1996 y similares, se determinará el tipo de parches a proponer y que actúen como conectores entre los parches de talar existentes, tanto dentro como en las inmediaciones del JBAER. Esta propuesta se expresará a través de croquis/planos. Se analizará la conectividad estructural y funcional (considerando el movimiento de potenciales dispersores de semilla y de la fauna que hace uso de los talares) para facilitar el diseño de potenciales corredores o parches conectores entre los remanentes principales, basándonos en el uso de métricas del paisaje (Turner et al., 2001). Asimismo, se fijarán las pautas de expansión-dispersión de los parches de talar existentes y a incorporar, teniendo en cuenta la estructura de la Colección Viva y los objetivos del Plan Maestro del JBAER. Paralelamente, se analizará cuáles son las “amenazas” a los parches de talares existentes y propuestos, por ejemplo por la presencia de especies invasoras exóticas.
Resultados esperados La conexión entre los parches de talar del JBAER, el predio del INTA y su entorno cercano, contribuirá a la conservación de este ecosistema y a la provisión de servicios ecosistémicos en una zona donde los ambientes naturales se encuentran altamente transformados como lo es el área periurbana de la ciudad de Buenos Aires (Morello et al., 2000). En este sentido, el trabajo contribuirá a incrementar las áreas de talar en la Zona Oeste del AMBA, donde las áreas conservadas de dichos ambientes son realmente escasas (Moschione, 2006; Athor y Romero, 2006). Asimismo, la propuesta de incorporación de nuevos parches forestales en el JBAER contribuirá a incrementar el número de ejemplares aislados existentes (897 árboles) y de parches actuales (15) según lo detectado por Estelrrich, 2013, sumándose a los parches forestales (independientemente de las especies que lo componen) existentes dentro del predio INTA y alrededores. De manera que el trabajo contribuirá a incrementar la calidad ambiental en el Área Metropolitana Bonaerense y particularmente en la Zona Oeste, en donde a excepción de los partidos de Ituzaingó y Morón, el índice de calidad ambiental (que incluye la presencia de áreas verdes) es uno de los más bajos (Celemín et al., 2012). Por último, este trabajo pone en valor los parches forestales nativos del CNIA y podría ser considerado para futuros proyectos de incorporación del JBAER al sistema de áreas verdes del AMBA. En este sentido, es sabido que el sistema de áreas verdes (áreas protegidas, parques y plazas) tanto del AMBA como de la Ciudad de Buenos Aires, se encuentra muy por debajo del mínimo de m2/hab sugerido por la Organización Mundial de la Salud y por lo contemplado en el Artículo 13 de la Ley Provincial de Ordenamiento Territorial y Uso del Suelo Nº 8.912/77 (Fernández et al., 2011). A partir de esta realidad y dentro de lo que son los Lineamientos Estratégicos para la Región Metropolitana de Buenos Aires surge la propuesta de incorporación de nuevas áreas verdes, mejor distribuidas y conectadas, en donde
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espacios públicos con grandes masas forestales, como el INTA de Castelar, podrían ser incluidos dentro de esta nueva red de áreas verdes (Sitio web del Atlas de la Provincia de Buenos Aires-AABA; DPOUT, 2010).
Aporte a los objetivos institucionales del CIRN
El presente trabajo se encuentra alineado con los objetivos conservación y de valoración de los bienes y servicios ecosistémicos los cuales están enmcarcados dentro de las Áreas de investigación de Ecología y Gestión Ambiental de la Biodiversidad y de Conservación y Caracterización de los Recursos Genéticos del Instituto de Recursos Biológicos
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IMPACTO DE LOS PLAGUICIDAS SOBRE EL ESTADO FISIOLÓGICO Y ENERGÉTICO DE ANUROS ADULTOS PROVENIENTES DE ZONAS AGRÍCOLAS
Lic. María Jimena Damonte
Directora: Dra. Julie Brodeur
OBJETIVO GENERAL
Evaluar el impacto de los plaguicidas sobre el estado fisiológico y energético de tres especies de
anuros adultos provenientes de zonas agrícolas.
OBJECTIVOS ESPECIFICOS
1. Establecer una metodología de muestreo que permita determinar precisamente la riqueza y abundancia de artrópodos terrestres (alimento para los anuros) de manera a poder detectar diferencias entre sitios. 2. Validar nuevos biomarcadores del estado energético de los anuros examinando parámetros bioquímicos asociados a la acumulación de reservas energéticas y a la capacidad metabólica tisular. 3. Comparar la sensibilidad de anuros con distintos hábitos de vida a los plaguicidas. 4. Caracterizar el impacto de los plaguicidas asociados a los cultivos de granos sobre el estado fisiológico y energético de tres especies de anuros de la región pampeana
METODOLOGIA
Para alcanzar los objetivos se utilizaron dos diseños experimentales distintos: 1) Comparar ranas de un mismo sitio 15 días antes y 2 y 4 días después de una aplicación
de Thiametoxam y Lambdacialotrina (ENGEO) en 3 campos cultivados con soja. Se muestreo, además, la reserva “El Destino”, como sitio control.
2) Comparar ranas adultas que residen en sitios con distintos niveles de intensificación agrícola en dos épocas de la temporada agrícola (octubre y marzo). Se muestreo, además, la reserva “El Destino”, como sitio control.
En los dos diseños experimentales se evalúa
a) Disponibilidad y consumo de alimento de los anfibios: La disponibilidad de alimento
para los anfibios se estima por medio de trampas de caída para artrópodos colocadas en los sitios
donde son capturados los anuros. Las trampas se ubican en duplicados cada 50m y contienen una
solución de acido acético y formol para conservar los individuos caídos. La identificación
taxonómica de los artrópodos se realiza hasta nivel de familia y se calcula riqueza y abundancia
para cada grupo experimental. Por su parte, el consumo de alimento se evalúa analizando el tipo y
las cantidades de artrópodos presentes en los estómagos de los anuros capturados. Las presas
son identificadas a nivel de orden y familia, y se mide su largo y ancho de manera de poder
calcular su volumen por la fórmula de una esfera elipsoide. Este valor sirve para calcular el índice
de importancia relativa (IRI) que permite conocer la contribución de cada categoría de presas en la
dieta.
b) Niveles de distintos biomarcadores de exposición y efecto a los agroquímicos:
Los anfibios anuros son capturados manualmente y se miden peso y largo para calcular varios
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índices corporales (índice de condición corporal, índice hepatosomático, índice de grasa corporal,
índice gonadosomático). Luego, se extraen diferentes órganos para medir biomarcadores
indicativos de la exposición o del efecto de los plaguicidas. Los biomarcadores a determinar
incluyen los niveles hepáticos de glutatión reducido, la actividad hepática de la glutatión-S-
transferasa (GST), la acetilcolinesterasa (Ache), y la catalasa. Con el objetivo de descubrir
correlatos bioquímicos del estado bionergetico, se determinará la actividad de enzimas claves del
metabolismo: citrato sintétasa y citocromo c oxidasa, dos enzimas mitocondriales indicadoras de la
capacidad aeróbica: lactato deshidrogenasa y fosfofructokinasa, dos enzimas citosólicas
anaeróbicas involucradas en la glicólisis, -hidroxiacil-coenzima A-deshidrogenasa, una enzima
involucrada en la -oxidación de ácidos grasos, y nucleosida difosfato quinasa, un indicador de la
tasa de formación de las proteínas. La actividad de las enzimas se determinará en homogenatos
de hígado y músculo. Las reservas energéticas se evaluarán determinando el contenido en lípidos
y glicógeno (carbohidratos) del hígado y de los músculos. La presencia de potenciales efectos
adversos sobre la morfología y función de las gónadas se estudia mediante cortes histológicos
mientras que la posibilidad de efectos genotóxicos se evalúa determinando la frecuencia de
micronúcleos en los eritrocitos de la circulación periférica.
c) Concentración de agroquímicos presente en el suelo y agua de los lugares
muestreados: Muestras de suelo y agua son recolectadas para evaluar las concentraciones de
plaguicidas presentes en los distintos sitios de muestreo al momento de la captura. Estas
mediciones se realizan utilizando kits de ELISA comerciales o en colaboración con el Centro de
Investigaciones del Medio Ambiente-UNLP.
RESULTADOS ENCONTRADOS
1. Metodología para evaluar la disponibilidad de alimento para anuros:
Se determinó la cantidad de trampas de artrópodos necesarias y el tiempo que éstas deben estar
activas para evaluar correctamente la disponibilidad de alimento para los anuros. Se concluyó que
5 trampas activas durante 4 días eran suficientes para determinar la riqueza de familias de
artrópodos disponibles para los anuros. Sin embargo, para establecer discrepancias en las
abundancias de artrópodos con una diferencia del 30% y un poder estadístico de 80, fue necesario
colocar 12 trampas y dejarlas activas durante 4 días. Estas condiciones son las que fueron
retenidas como método experimental a utilizar para determinar la disponibilidad de alimentos
durante las otras actividades de la tesis.
2. Efectos del uso del insecticida Engeo (Lambdacialotrina y thiametoxam) sobre la
integridad fisiológica y bioenergética de los anfibios anuros:
Los parámetros evaluados fueron los distintos índices corporales y los biomarcadores de
exposición a xenobióticos (ChE: colinesterasas y GST: glutatión-S-transferasa) o de estrés
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oxidativo (CAT: catalasa y GSH: glutatión reducido). Las muestras de suelo y agua analizadas
demuestran que la totalidad de los sitios eran libres de Tiametoxam y Lambdacialotrina antes de la
aplicación. Después de la aplicación, se detectó Engeo en el suelo del lote 2 (Tiametoxam 190
ppb, lambdacialotrina 231 ppb) únicamente; la intensa cobertura vegetal probablemente limitó la
llegada del ENGEO® al suelo en los otros dos lotes. No se encontraron diferencias significativas en
la condición corporal y en otros índices corporales de las ranas machos y hembras de la especie
Leptodactylus latrans de sitios cultivados y del control, y tampoco en la actividad de CAT y de ChE,
ni en el contenido de GSH; presentando valores similares en las diferentes fechas de muestreo.
Sin embargo, la actividad de la GST se observa reducida, con respecto al sitio control, en los lotes
2 y 3, tanto antes como después de la aplicación 1,44; 1,36; 0,81 y 0,96 mmol/min/mg proteínas
para C, L1, L2 y L3, respectivamente con un p < 0,001. Este trabajo es el segundo de nuestro
grupo en reportar una inhibición de la GST en ranas adultas de zonas agrícolas en la región
pampeana. En cuanto a la especie, Leptodactylus latinasus la condición corporal se observa
reducida respecto al control en todos los lotes cultivados, esta diferencia siendo significativa
estadísticamente únicamente para el lote 3 (p<0.05). A 2 días de la aplicación se observan
inhibidas las enzimas hepáticas CAT y ChE (p<0.05), los valores siendo restablecidos a niveles de
base 4 días luego de la aplicación. Las mayor cantidad de alteraciones encontradas en
Leptodactylus latinasus podrían deberse a que es una especie exclusivamente terrestre, estando
más expuesta a la aplicación de plaguicidas. Se confirma la existencia de estrés químico en los
anuros expuestos a plaguicidas y se demuestra la eficacia y utilidad de los biomarcadores
utilizados.
3. Comparación de la integridad fisiológica y bioenergética de anuros que residen en
un gradiente de intensificación agrícola
Todavía no son disponibles los resultados de este trabajo. Aunque, se espera encontrar baja
condición corporal y estrés químico en los anuros que habitan los sitios más agriculturizados.
APORTE A LOS OBJETIVOS INSTITUCIONALES DEL CIRN
Mitigar los impactos negativos de los pesticidas sobre los anfibios, siendo este grupo muy
vulnerable a la contaminación ambiental.
Contribuir a la salud ambiental para que las concentraciones de pesticidas no superen los valores
guías de protección a la biota acuática.
Elaborar recomendaciones o herramientas de gestión en la selección o modo de aplicación de
pesticidas siendo un aporte concreto a la toma de decisiones de los productores, gestores
ambientales y organismos de regulación a nivel nacional.
El trabajo de esta tesis fortalece y complementa el estudio de los efectos de la toxicidad de
pesticidas sobre el ecosistema que se lleva a cabo en el área de biodiversidad, ecología y gestión
ambiental dentro del Instituto de Recursos Biológicos.
100
INTERCAMBIOS DE MASA Y ENERGÍA ENTRE LA VEGETACIÓN Y LA CAPA
LÍMITE ATMOSFÉRICA EN DOS ECOSISTEMAS DE ARGENTINA.
Natalia Noemí Gattinoni
Directoras de tesis: Dra. Gabriela Posse Beaulieu (INTA) y
Dra. Ana Graciela Ulke (FCEN-UBA)
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
Dentro del contexto del Cambio Global ha surgido el interés en conocer y entender la
dinámica de los ecosistemas. La técnica Eddy Covariance es utilizada para el registro
continuo de los intercambios turbulentos de masa y energía en una diversidad de
ecosistemas. Así mismo, el empleo de modelos atmosféricos de mesoescala suma un aporte
a la compresión de los procesos de intercambio suelo-atmósfera dentro de la Capa Límite
Atmosférica. Lo enunciado anteriormente motivó la elaboración de la presente tesis en la
cual se plantearon los siguientes objetivos:
Objetivos generales: *Caracterizar los intercambios de masa y energía dentro de la Capa
Límite Atmosférica en dos ecosistemas de Argentina.
*Evaluar la habilidad del modelo Brazilian Regional Atmospheric Modeling System
(BRAMS) en alta resolución en representar los flujos de masa y energía sobre dos
ecosistemas de Argentina.
Objetivos Específicos: *Conocer el comportamiento temporal de distintas variables
meteorológicas así como de las concentraciones de CO2 y de los flujos de masa (CO2 y
vapor de agua) y energía (radiación neta y calor sensible) en un bosque seco nativo y en un
bosque implantado a partir del uso de registros con alta resolución obtenidos en plataformas
fijas y móviles.
*Realizar simulaciones numéricas de la circulación atmosférica, de variables
meteorológicas y de flujos de masa y energía, mediante el empleo de un modelo
atmosférico de mesoescala sobre un dominio que comprenda los dos ecosistemas a estudiar.
*Integrar la información obtenida por ambas plataformas de medición y el modelo
atmosférico para analizar la relación entre la variabilidad de las mediciones y los procesos
físicos en la atmósfera.
DATOS Y METODOLOGIA
Se analizaron los datos registrados por sensores (anemómetro sónico 3D y
analizador de gases infrarrojo, entre otros) montados en torres micrometeorológicas
instaladas en un bosque seco nativo ubicado en el noroeste de la provincia de San Luis y en
un bosque implantado del noreste de Corrientes. Los datos fueron procesados a partir de la
técnica Eddy Covariance, la cual permitió estimar los flujos o intercambios de CO2, vapor
de agua, calor latente y sensible.
Se utilizaron datos de vuelos a seis alturas, entre los 27 y los 108 m, sobre el bosque
seco en San Luis. Las variables analizadas fueron la concentración de CO2, temperatura del
aire y humedad específica.
101
El modelado de la atmósfera fue realizado con el modelo atmosférico regional
BRAMS versión 4.2 (Brasilian Regional Atmospheric Modeling System) de última
generación. Este modelo permite simular procesos que cubren desde unos pocos kilómetros
cuadrados hasta continentes, y escalas temporales de horas hasta años. Se trabajó en un
dominio espacial que cubrió las áreas en las cuales se disponía de información a partir de
torre y avión, el mismo incluyó 3 retículas anidadas centradas en San Luis cuyas
resoluciones horizontales fueron 40, 10 y 2.5 km.
RESULTADOS
A partir de los valores observados, se encontró que la concentración media diaria y los
flujos de CO2 presentaron un marcado ciclo diurno. El valor medio de las concentraciones
en el bosque implantado fue igual a 736.2 ± 42.4 mg/m3 y en el bosque nativo igual a 641.9
± 22.4 mg/m3.
Los flujos de CO2 presentaron una amplitud media mayor en verano igual a 1.42 mg/m2s
(0.27 mg/m2s) en el bosque implantado (bosque nativo).
Los flujos de calor latente registrados en el bosque implantado fueron mayores a los
registrados en el bosque nativo acorde a las características meteorológicas y biológicas de
los ecosistemas.
La implementación del sistema de sensores instalados a bordo del avión Sky Arrow 650
ERA permitió realizar mediciones en los primeros metros de la atmósfera.
El modelo BRAMS-4.2 supo reproducir razonablemente bien distintas variables
meteorológicas así como también los flujos de masa y energía.
CONCLUSIONES
El uso de registros con alta resolución obtenidos en plataformas fijas y móviles, permitió
describir el comportamiento temporal de distintas variables meteorológicas, de las
concentraciones y flujos de masa (CO2 y vapor de agua) y energía en un bosque seco nativo
y en un bosque implantado en Argentina.
La disponibilidad de datos permitió evaluar por primera vez en Argentina el desempeño del
modelo BRAMS-4.2. Las simulaciones con una resolución de 2.5km, fueron capaces de
reproducir satisfactoriamente las variaciones diurnas observadas. La habilidad del modelo
BRAMS en reproducir la variabilidad de distintas variables permite, a futuro, poder acoplar
un modelo biológico para simular el comportamiento del CO2 sobre los dos sitios
estudiados en Argentina.
Los resultados obtenidos en esta tesis son un aporte para ampliar el conocimiento sobre los
intercambios turbulentos entre la vegetación y las capas bajas de la atmósfera en distintos
ecosistemas de Argentina.
La presente tesis se encontró vinculada con el Proyecto Área Estratégica INTA: AERN
3632. 293321. 2010-2012. “Monitoreo del intercambio de gases con efecto invernadero y
ciclado del carbono en actividades ganaderas, agrícolas y silvícolas”.
102
Emisiones de óxido nitroso en sistemas agrícola-ganaderos de la región pampeana
Lewczuk, Nuria (CONICET)
El óxido nitroso es uno de los gases con efecto invernadero de mayor poder calórico
(hasta 310 veces el poder de calentamiento del CO2). El sector pecuario (agricultura y
ganadería) es el mayor responsable de las emisiones globales de N2O (42%) de todas las
emisiones antropogénicas.
El N2O es producido por los microorganismos del suelo (a través de los procesos
biogeoquímicos de nitrificación (en presencia de oxigeno) y de desnitrificación (en
condiciones anaeróbicas). La complejidad de las interacciones entre estos procesos y las
condiciones del suelo (humedad, temperatura, pH, contenido de nitrógeno) provocan que la
dinámica de emisión del suelo sea muy variable. Esta variabilidad genera la necesidad de
utilizar modelos que nos ayuden a comprender la dinámica de las emisiones de óxido nitroso,
y de este modo, prever sus variaciones ante diferentes escenarios futuros.
En Argentina durante las últimas décadas se ha registrado un intenso proceso de
agriculturización. La inexistencia hasta el presente de datos cuantitativos precisos sobre las
emisiones de gases GEI de nuestros principales ecosistemas naturales, agroecosistemas y
sistemas de producción atenta contra una mejor comprensión de los mecanismos de
generación de estos gases.
El objetivo general de la tesis es cuantificar las emisiones de óxido nitroso en el sector
agrícola-ganadero. A partir de estas mediciones y utilizando modelos, se describirá la
dinámica espacial y temporal a escalas regionales en diferentes escenarios.
Metodología:
Para cuantificar las emisiones de N2O, realizamos mediciones en cultivos típicos de la
región pampeana, en particular soja, trigo y maíz utilizando el método de cámaras estáticas.
Las mediciones se realizan durante todo el desarrollo del cultivo, desde la siembra hasta la
postcosecha. En cada lote se colocan las cámaras al azar y en cada una se toman muestras de
la concentración del gas a intervalos regulares durante un periodo de 30 minutos. La tasa de
emisión se calcula a partir del cambio en la concentración del gas en el tiempo. En cada fecha
de medición, se toman muestras de suelo para analizar el contenido de humedad, nitratos, pH,
nitrógeno, carbono mineral y densidad aparente. Además se registra la temperatura del suelo
y del aire.
Gracias a la firma de un proyecto de cooperación entre la ONG Solidaridad y el INTA,
fue posible sumar a las mediciones con cámaras, la utilización del método de flujos
turbulentos de los flujos de N2O. Mediante este método, es posible contar con datos continuos
de los flujos, ponderando los mismos de un área mayor a la que es posible representar
mediante las cámaras. En Diciembre de 2012, se instaló en el lote bajo estudio, un sensor de
óxido nitroso (TDLAS/TGA100A; Campbell Scientific, Inc.) que registra la concentración del
gas a una frecuencia de 10Hz, junto con un anemómetro sónico CSAT3 (Campbell Sci.) que
103
registra la velocidad y dirección del viento en las 3 direcciones (X, Y, Z). Con los datos de la
concentración y de la velocidad y dirección del viento, el equipo calcula el flujo de N2O
integrando cada media hora. Además junto a los sensores, se colocó un radiómetro (NR Lite
Kipp & Zonen) que registra la radiación global, sensores de temperatura y humedad del suelo
y un pluviómetro (Cavadevices) que registran cada una de las variables cada media hora.
Para el cálculo de los flujos de N2O, se utilizó el programa EVEDDY (Klaus, 2013). El
programa integra la información registrada de la concentración de N2O y la velocidad y
dirección del viento y calcula la covarianza entre ellos. Luego se realiza un análisis de los
resultados.
Estos datos de campo se utilizarán para calibrar el modelo Desnitrificación/
Descomposición (DNDC, Li et al., 1992a). Este modelo se basa en la integración de variables
ambientales del suelo (temperatura, humedad, porosidad, pH) y características ecológicas del
ecosistema como tipo de vegetación, actividades antrópicas, historia de manejo, entre otras.
Además se realizará una búsqueda de modelos alternativos citados en la literatura (CENTURY,
BIOME, GCM, ALU). Teniendo en cuenta las variables que alimentan cada modelo se
propondrán los más adecuados para estimar las emisiones en la región pampeana.
Resultados preliminares
-Mediciones con cámaras estáticas:
La tasa media de emisión de N-N2O para la campaña 2013/2014 fue de 13.20 (9.16)
microg. N-N2O/m2*h. El valor medio más bajo (2.75) fue registrado en febrero del año 2014
con la soja 2º. El valor medio más alto (36.89) se registró durante el rastrojo de soja 2º en el
mes de julio del mismo año (Figura 1).
Los valores de NO3 en suelo fueron bajos durante todo el período, con un promedio de
48ppm. En el mes de julio de 2013, se registró un pico de nitratos en suelo posterior a la
fertilización con UAN 32. La temperatura del suelo fue de 16º promedio con un rango entre 25
y 8º. El porcentaje de agua en el suelo fue de 22%, con valores más altos durante el verano
(30%) y más bajos durante la estación invernal (10%). Las características franco arenosas de
estos suelos hace que raramente se encuentren suelos anegados, por lo que los valores de
humedad registrados fueron bajos.
104
Figura 1. a) Flujos de N-N2O, durante el período enero 2013 – julio 2014 con el método cámaras estáticas.
-Mediciones con método Eddy Covariance:
El cultivo de soja 1º presentó una tasa de 0.74mg N-N2O/m2*día, similar a la campaña
de soja 2º con 0.46. En cambio durante la campaña de trigo, las emisiones fueron más altas
con un valor promedio de 2.95mg N-N2O/m2*h (Figura 2).
Se están analizando los datos de humedad, temperatura, precipitación de los loggers para
realizar un análisis múltiple.
0
10
20
30
40
mic
rog.
N-N
2O/m
2 *h
Cosecha soja II Cosecha soja I Fertilización Trigo
-100
-50
0
50
100
150
mg
N2O
/m2*d
ía
Cosecha soja I
105
Figura 2. Flujos de N2O durante a) la campaña de soja; b) campaña de trigo; c) campaña soja 2º con el método de
flujos turbulentos.
Estos resultados serán utilizados para calibrar el modelo DNDC. Este modelo nos permitirá
conocer en mayor profundidad los efectos de las variables ambientales sobre las tasas de
emisión y además se puede utilizar para hacer predicciones sobre los valores de emisión
futuros.
-100,00
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00m
g N
2O/m
2 *d
ía
Fertilización Trigo
-100
-50
0
50
100
150
mg
N2O
/m2 *
dia
Cosecha soja II
