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Técnicas avanzadas en Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario

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• Metodología-evaluación

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Anexo A Temario Asignaturas

Técnicas de biología molecular y celular _______________________________________ 3

Herramientas de genómica en investigación ____________________________________ 4

Diseño de experimentos en investigación agraria y alimentaria ____________________ 6

Técnicas avanzadas de cultivo in vitro: micropropagación y producción de compuestos con interés industrial _______________________________________________________ 8

LA DEFENSA VEGETAL. Herramientas biotecnológicas para la obtención de plantas resistentes a enfermedades _________________________________________________ 10

Estrategias para potenciar los mecanismos naturales de tolerancia al estrés en plantas12

Mejora Genética Animal: cuantitativa y molecular _____________________________ 15

Control integrado de plagas ________________________________________________ 17

Degradación y regeneración de suelos en zonas semiáridas ______________________ 19

Evaluación, manejo y recuperación de suelos afectados por actividades antrópicas __ 22

Técnicas de control del desarrollo en plantas ornamentales ______________________ 24

Hidrofísica de suelos: Interacción raíz-suelo___________________________________ 28

Introducción y adaptación de nuevos cultivos. Introducción y adaptación de nuevos cultivos _________________________________________________________________ 30

Programación y respuesta agronómica de los cultivos al riego ____________________ 32

Riegos Deficitarios ________________________________________________________ 35

Modelos y herramientas para la gestión de regadíos ____________________________ 40

Modelización y optimización de sistemas de procesado de alimentos_______________ 45

Refrigeración y coadyuvantes para optimizar la calidad y seguridad en la postrecolección hortofrutícola ______________________________________________ 48

Microbiología Predictiva y Mejora de la Seguridad Alimentaria __________________ 51

Ingeniería del Control de la Recontaminación de alimentos ______________________ 53

Tecnología e ingeniería de alimentos envasados con procesado mínimo. ____________ 55

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Módulo 1- Técnicas de investigación

Técnicas de biología molecular y celular Profesores: Dr. Antonio A. Calderón García Dr. Juan Pablo Fernández Trujillo Dra. Mª Ángeles Ferrer Ayala Dr. Alfredo Palop Gómez Dr. Manuel Munuera Giner Dr. Julia Weiss Objetivos La asignatura de técnicas de biología celular y molecular pretende llevar a cabo una introducción a diversas técnicas horizontales que son de uso común en líneas de investigación muy diversas. Está dividida en seis técnicas diferentes que se aborda:

1. Analisis de metabolitos por HPLC 2. Análisis de metabolitos por cromatografía de gases 3. Estudio de proteínas por electroforésis bidimensional 4. Introducción a la citometría de flujo 5. Introducción a la microscopía electrónica de barrido 6. Análisis de la expresión génica por northern y RT-PCR

Los alumnos tienen la oportunidad de llevar a cabo un pequeño experimento que les permita conocer de primera mano diversas técnicas. En su fase de investigación, aquellas técnicas que necesiten serán las que realmente acaben dominando, pero la visión general les ayuda a conocer técnicas concretas que de otra forma no entrarian en su paleta de posibilidades

Competencias

COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS INSTRUMENTALES Conocimientos básicos a nivel de usuario principiante en secuenciación, microscopía electrónica de barrido, citometría de flujo, cromatografía de gases, HPLC y electroforésis bidimensional de proteinas COMPETENCIAS PROFESIONALES Capacidad de planificar y elaborar trabajos I+D profesional CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES Matemáticas y Estadística Aspectos básicos para la redacción de artículos científicos y proyectos de investigación

Metodología

Cada técnica se introduce con una lección teórica, seguida de un trabajo con los equipos. En cada caso se lleva a cabo un experimento. Se lleva a cabo trabajo introductorio de bioinformática a nivel de usuario de los programas BLAST, ClustalW y Philip.

Programa de la Asignatura

1. Análisis de metabolitos por HPLC 2. Análisis de metabolitos por cromatografía de gases 3. Estudio de proteínas por electroforésis bidimensional

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4. Introducción a la citometría de flujo 5. Introducción a la microscopía electrónica de barrido 6. Introducción a la genómica física. Secuenciación y separación de marcadores

moleculares

BIBLIOGRAFÍA: Aballe, M. López-Ruiz, J., Badía, J.M. & Adeva, P. 1996. Microscopía electrónica de barrido y microanálisis por rayos X. Ed. Consejo Superior de Investigaciones Científicas y Editorial Rueda. Brown, T. 1999 Genomes. Genomes. Wiley & Sons. Dashek, W.V. (Ed) 1997. Methods in Plant Biochemistry and Molecular Biology. CRC Press, Boca Raton Glick, B.R & Pasternak, J.J. 1998. Molecular biotechnology. Principles and applications of recombinant DNA. American Asoc. Of Microbiol. Press. Goldstein, J.I., Newbury, D.E. Chelín, P., Joy, D.C., Romig Jr., A.D., Lyman, E., Fiori, C. & Lifshin, E. 1992. Scanning electrón microscope and X-ray microanálisis. A test for biologist, material scientists and geologist. Plenum Press. Izquierdo-Rojo, M. 1999. Ingeniería genética y transferencia genética. Ed. Pirámide. Orfao, A. Ciudad, J. López, A. López-Berges, M.C. Vidriales, B. Macedo, A. Gonzalez, M. San Miguel, J.F. 1993. La citometría de flujo en el diagnóstico clínico. Servicio General de Citometría. Universidad de Salamanca. Skoog, D.A., Holler, F.J. y Nieman, T.A.. 2001. Principios de Análisis Instrumental, 5a. Edición. McGraw-Hill Westermeier R. 2000. Electrophoresis in practice, 3rd ed. Wiley-VCH

Manual de usuario del Citómetro Beckton Dickinson

Flow cytometry for research scientists principles and applications Núñez, Rafael, Wymondham : Horizon , cop. 2001

Manual de usuario del Microscopio electrónico de barrido Jeol.

Criterios de evaluación

Los alumnos, además de la asistencia y participación activa en las clases, serán evaluados en función del nivel de los contenidos, exposición y crítica de los resultados obtenidos durante el desarrollo de cada una de las partes de las que consta el curso.

Herramientas de genómica en investigación Profesores: Dr. Marcos Egea Gutiérrez-Cortines; Dr. Julia Weiss; Dr. Miguel Aranda Regules; Dr. Francisco Rubio. Objetivos La asignatura de genómica pretende introducir a los alumnos en el ámbito de investigación de la genómica. Para ellos se lleva a cabo un estudio básico de presentación de diversos genomas, así como la metodología de estudio de genómica y su aplicación en el ámbito agroalimentario.

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Competencias Se pretende que el alumnado tenga unas capacidades básicas de trabajo que les permita llevar a cabo tareas simples entre las que se incluyen:

• Extracciones de ADN genómico de levaduras, plantas y animales • Extracciones de ARN total de plantas y animales • Extracción de ADN plasmídico de bacterias • Desarrollo de PCR simples • Búsqueda en bases de datos Genebank, Entrez • Uso básico de BLAST

Metodologia Cada técnica se introduce con una lección teórica, seguida de un trabajo con los equipos etc, salvo en el caso de microarrays que por su coste no se pueden llevar a cabo dentro de un programa de segundo ciclo. Al final de la parte de teoría y practica, cada alumno hace una presentación sobre un trabajo de investigación en forma de seminario Temario

1. Estructura general de los genomas 2. Estructura del ADN y cromosomas 3. Estructura del gen 4. El genoma de Arabidopsis 5. Genomas virales 6. Genomas animales 7. Métodos de estudio de genomas 8. Secuenciación de ADN. Teoría y práctica. El secuenciador ABIPRISM3100 9. Técnicas de separación de fragmentos. AFLP, microsatélites y SNPs 10. Conceptos básicos de mapeo 11. Genómica física 12. Transcripción génica. Genómica funcional 13. Análisis de transcriptoma por ESTs y microarrays. 14. Estudio de familias multigénicas 15. Conceptos básicos de genética de levaduras. El sistema doble híbrido GAL4.

Bibliografía General ABIPRISM-Manual de usuario VIRTEK, manual de usuario

� Baxevanis, A.D & Oullette, B.F.F. 1998. Bioinformatics. A practical guide to the analysis of genes and proteins. Wiley-Interscience. ISBN-0-471-19196-5

� Bergeron, Bryan 2003 Bioinformatics computing. Prentice Hall ISBN: 0-13-100825-0 Gibas, C & Jambeck, P. 2001 Developing bioinformatic computer skills. O'Reilly. ISBN: 1-56592664-1

� Brown, T.A. 1999. Genomes. Wiley & Sons. ISBN-0-471-31618-0

� Graur Dan, Wen-Hsiung Li 2000 Fundamentals of molecular evolution Sunderland : Sinauer Associates ISBN: 0-87893-266-6

� Hartwell, L.H; Hood, L; Goldberg, M.L; Reynolds, A.E; Silver, L.M & Veres, R.C. 2000. From genes to genomes. MacGraw-Hill Higher education. ISBN 0-07-540923-2

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• Bibliografía

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� Kahl, G. 2001 The dictionary of gene technology. Wiley-VCH. ISBN-3-527-30100-3

� Knudsen, Steen 2002. Biologist's guide to analysis of DNA microarray data. John Wiley & Sons ISBN: 0-471-22490-1

� Page, R.D.M & Holmes, E.C. 1998. Molecular evolution. A phylogenetic approach. Blackwell Scientific. Publ. ISBN-0-86542-889-1

� Rashidi, H.H & Buehler, L.K. 2000. Bioinformatics basics. Applications in Biological Sciences and Medicine. CRC Press. ISBN-0-8493-2375-4

� Schena, Mark 2000. Microarray biochip technology. Natick : Eaton ISBN: 1-881299-37-6

Criterios de evaluación El programa de prácticas está enfocado a que el alumno utilice algunas de las herramientas y metodologías de estudio tanto de la hidrofísica como de la dinámica y la morfología del sistema radical. Los criterios de evaluación responden a la comprobación mediante ejercicios teóricos y prácticos de si el alumno ha alcanzado los objetivos del curso.

Diseño de experimentos en investigación agraria y alimentaria Prof: Pablo Bielza Lino y Josefina Contreras Gallego Objetivos Explicar la metodología del diseño y análisis estadístico de experimentos. Explicar el diseño y análisis de experimentos propios de la investigación agraria y alimentaria.

Competencias

COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS INSTRUMENTALES Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organización y planificación Conocimiento de informática Capacidad de gestión de la información Resolución de problemas PERSONALES Razonamiento crítico Compromiso ético SISTÉMICAS Adaptación a nuevas situaciones Creatividad Motivación por la calidad OTRAS COMPETENCIAS TRANSVERSALES Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica COMPETENCIAS ESPECÍFICAS COMPETENCIAS PROFESIONALES

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Capacidad de planificar y elaborar trabajos I+D profesional CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES Matemáticas y Estadística Aspectos básicos para la redacción de artículos científicos y proyectos de investigación

Metodología

Clases magistrales teóricas Seminarios de discusión de artículos científicos relevantes Prácticas de análisis estadístico en ordenador.

Programa de la Asignatura 1. INTRODUCCIÓN 2. ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA 3. PROBABILIDAD Y DISTRIBUCIONES 4. TEST DE HIPÓTESIS 5. INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS DE VARIANZA 6. ANÁLISIS DE VARIANZA CON UN FACTOR 7. ANÁLISIS DE VARIANZA CON FACTORES MÚLTIPLES 8. SUPUESTOS DEL ANÁLISIS DE VARIANZA 9. SEPARACIÓN DE MEDIAS EN GRUPOS HOMOGÉNEOS 10. REGRESIÓN LINEAL 11. CORRELACIÓN 12. REGRESIÓN MÚLTIPLE 13. ANÁLISIS DE PROPORCIONES 14. ESTADÍSTICA NO PARAMÉTRICA

BIBLIOGRAFÍA: Collins CA, Seeney FM. (1999). Statistical Experiment Design and Interpretation: An Introduction with Agricultural Examples. John Wiley & Sons. Dent DR, Walton MP. (1997). Methods in ecological and agricultural entomology. CABI Publishing. Sokal RR, Rohlf FJ. (1994). Biometry: The Principles and Practice of Statistics in Biological Research. W H Freeman & Co. Criterios de evaluación Grado y criterio en la participación de las discusiones de los seminarios.

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Biotecnología Agroalimentaria

Técnicas avanzadas de cultivo in vitro: micropropagación y producción de compuestos con interés industrial Prof: Antonio A. Calderón García Objetivos- El objetivo principal de esta asignatura es dar a conocer las técnicas existentes de cultivo in vitro de células, tejidos y órganos vegetales y cómo se modifican y adaptan para conseguir aumentar la rentabilidad de los procesos de producción industrial basados en ellas. Además, se pretende que los alumnos conozcan la situación actual del mercado de este tipo de productos y sus perspectivas futuras. Se pretende, asimismo, que el alumno se familiarice con la manipulación de tejidos vegetales en condiciones de asepsia y lleve a cabo algunas de las operaciones básicas frecuentemente utilizadas en instalaciones dedicadas a la explotación comercial de este tipo de técnicas.

Competencias

- Capacidad para detectar errores de diseño y para buscar soluciones a los mismos en instalaciones dedicadas al cultivo in vitro.

- Dominio de las técnicas de manipulación empleadas en el cultivo in vitro de material vegetal.

- Capacidad para poner en marcha y optimizar procesos de obtención de compuestos químicos con interés industrial mediante cultivo in vitro de material vegetal.

- Capacidad para discernir sobre la rentabilidad de un proceso de producción de plantas y/o metabolitos mediante el uso de técnicas de cultivo in vitro. Metodología

Se alternarán las clases teóricas de tipo expositivo con puestas en común realizadas por los alumnos sobre algún aspecto concreto del programa. Además, se llevarán a cabo cuatro sesiones prácticas en las que el alumno se familiarice con los principios básicos y aplicaciones de los cultivos in vitro. Existe la posibilidad de realizar una visita a una empresa en la que el alumno comprobará la utilización real in situ de estas tecnologías Al alumno se le facilitará la documentación utilizada durante el desarrollo de las clases., así como diversos artículos de investigación y revisiones bibliográficas sobre el tema.

Programa de la Asignatura Introducción. -Instalaciones y equipamiento de un laboratorio de micropropagación. -Trabajo en condiciones asépticas. -Etapas de la micropropagación. -Métodos de multiplicación. -Automatización y cultivo a gran escala. Limitaciones de la micropropagación vegetal -Problemas durante el establecimiento y cultivo. -Contaminación.

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-Reacciones hipersensibles. -Hiperhidricidad. -Heterotrofía. -Problemas tras la transferencia a condiciones ex vitro. Aplicaciones de las técnicas de micropropagación -Aplicaciones generales. -Producción de plantas ornamentales. -Producción de especies hortícolas y agrícolas. -Producción de especies forestales. -Impacto económico de la micropropagación. Principales productores y mercado de plantas micropropagadas. -Introducción al estudio del potencial biosintético de las plantas. Aprovechamiento industrial. -Cultivo in vitro de células, tejidos y órganos vegetales. -Técnicas especiales de producción: -Adición de precursores. -Biotransformación. -Elicitación. -Cultivos mixtos. Cultivos a escala industrial: -Tipos de biorreactores. Operación con biorreactores. Aplicaciones: -Obtención de colorantes. -Obtención de antioxidantes. -Obtención de productos de interés farmacéutico. -Producción de compuestos con actividad biocida. -Obtención de biopolímeros. -Obtención de proteínas. Anticuerpos

BIBLIOGRAFÍA GENERAL: Agricultural Biotechnology (1998). Altman, A. (ed). Marcel Dekker, Inc. Nueva York. Functions of Plant Secondary Metabolites and their Exploitation in Biotechnology (1999). Wink, M. (ed). Sheffield Academic Press. Sheffield. Micropropagation.-Technology and Application (1993). Debergh, P.C. y Zimmerman, R.H. (eds). Kluwer Academic Publishers. Dordrecht. Plant Cell Culture Protocols (1999). Hall, R.D. (ed). Humana Press.Totowa Thin cell layer culture system. Regeneration and transformation applications (2003). Tan Nuth, D., Van Le, B., Tran Thanh Van, K. y Thorpe, T. (eds). Kluwer Academic Publishers. Dordrecht. Criterios de evaluación Se valorará la asistencia a las clases y la actitud del alumno en las mismas. Al final de las clases de tipo expositivo, los alumnos deberán hacer una presentación sobre algún aspecto relacionado con la asignatura, tomando como punto de partida una publicación previamente suministrada por el profesor. Tanto la presentación oral, como la discusión de la misma con el resto de la clase y la memoria escrita que habrá de entregarse, contarán para la evaluación del alumno

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LA DEFENSA VEGETAL. Herramientas biotecnológicas para la obtención de plantas resistentes a enfermedades Prof: Catalina Egea Gilabert Objetivos Desde que el hombre consiguió "domesticar" las plantas mediante el uso de la agricultura, se han conseguido numerosos avances en el control de las enfermedades vegetales. Así, la necesidad de usar cada vez menos plaguicidas ha hecho que las investigaciones en este campo se centren en los mecanismos de inducción de resistencia que desarrollan las plantas frente a un ataque patogénico. Por ello, se propone el presente curso que permite al alumno tener una visión generalizada de la compleja interacción que se produce entre plantas y patógenos. El objetivo fundamental del presente curso es dar a los alumnos de tercer ciclo una visión general de los diferentes mecanismos de defensa que utilizan las plantas frente al gran número de patógenos a los que están expuestas, así como el conocimiento de las herramientas biotecnológicas usadas en la mejora vegetal frente a patógenos. Este objetivo general abarca los siguientes objetivos específicos: 1.- que el alumno conozca como se produce el ataque patogénico a las plantas. 2.- que el alumno conozca cuales son los mecanismos de defensa en las plantas. 3.- que el alumno conozca las bases genéticas de la interacción planta-patógeno. 4.- que el alumno conozca las técnicas actuales utilizadas para la detección, obtención y mantenimiento de la resistencia frente a patógenos en plantas. Este conocimiento será de enorme interés para aquellos alumnos que centren sus investigaciones en el mejoramiento genético en busca de variedades resistentes, en el control biológico de enfermedades, en la búsqueda de productos naturales con efectos antipatogénicos, etc. Competencias Transversales: Instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organización y planificación Comunicación oral y escrita Conocimiento de lengua extranjera Resolución de problemas Personales: Trabajo en equipo Habilidades en las relaciones interpersonales Razonamiento crítico Sistémicas: Aprendizaje autónomo Adaptación a nuevas situaciones Sensibilidad por temas medioambientales Otras competencias transversales: Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Específicas: Saber encontrar soluciones para el control de enfermedades en cultivos.

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Dilucidar los mecanismos de señalización usados por las plantas para combatir una enfermedad Conocer si los mecanismos de defensa frente a todos los tipos de estreses son los mismos Conocer como los organismos de diferentes reinos se comunican entre si. Metodología La metodología utilizada para la impartición del curso es la siguiente: Teoría: clases presénciales, utilizando las últimas tecnologías de comunicación. La participación del alumnado se valora mediante la exposición oral de un artículo de investigación relacionada con cualquier tema del programa, y la creación de debates sobre los temas a tratar. Prácticas: se realizan en el laboratorio donde los alumnos disponen de todo el material necesario para la realización de las mismas, y donde deberán demostrar lo aprendido en las clases teóricas. Programa de la Asignatura Teórico: 1.- INTRODUCCIÓN. Interacción planta-patógeno: compatible e incompatible. Definición de patógeno, hospedador, elicitor, resistencia, susceptibilidad, inmunidad, virulencia y avirulencia. 2.- VÍAS DE ATAQUE PATOGÉNICO. Tipos de patógenos: virus, bacterias, hongos, nemátodos, insectos. Formas de invasión. Fuerzas mecánicas. Armas químicas. 3.- SISTEMAS DE DEFENSA VEGETAL. Defensa preexistente: Cutina, ceras, suberina, compuestos del metabolismo secundario. Defensa inducida. 4.- BASES GENÉTICAS DE LA INTERACCIÓN PLANTA-PATÓGENO. Relación gen a gen. Resistencia monogénica–oligogénica/poligéncia. Resistencia general y resistencia específica. Resistencias vertical y horizontal. 5.- BASE MOLECULAR DE LA RESISTENCIA. Genes de resistencia en plantas. Genes de avirulencia. Mecanismos de transducción de señal en la interacción incompatible mediada por genes R. 6.- BIOQUÍMICA DE LAS REACCIONES DE DEFENSA EN PLANTAS. Respuesta hipersensible. Producción de especies reactivas de oxígeno. Producción de oxido nítrico. Producción de ácido salicílico. Producción de ácido jasmónico y etileno. Otras respuestas inducidas de defensa: fitoalexinas; proteínas relacionadas con la patogénesis; fortificación de paredes. 7.- RESISTENCIAS SISTÉMICAS. Resistencia sistémica adquirida. Resistencia sistémica inducida. 8.- HERRAMIENTAS BIOTECNOLÓGICAS Y USO DE RECURSOS GENÉTICOS. Marcadores moleculares: polimorfismos de un único nucleótido (SNP); marcadores genéticos y resistencia cuantitativa. Transformación de plantas sensibles con genes R. Técnicas de cultivo in vitro: recate de embriones e hibridación somática; selección in vitro. 9.- UTILIZACIÓN DE RESISTENCIA DE AMPLIO ESPECTRO. Clonación de genes R y Avr usados en combinación para promover resistencia sistémica adquirida en plantas transgénicas. Sobreexpresión y silenciamiento de genes. 10.- CONTROL BIOLÓGICO DE LA ENFERMEDAD. Organismos antagonistas. Mecanismos de acción. Práctico: 1.- Inducción de la producción de una fitoalexina en un órgano vegetal. 2.- Extracción, separación y purificación de la fitoalexina inducida. 3.- Bioensayo de toxicidad patogénica de la fitoalexina inducida.

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BIBLIOGRAFÍA GENERAL: Dangl JL & Jones JDG (2001). Plant pathogens and integrated defence responses to infection. Nature 411: 826-833. Dickinson M & Beynon J (2000). Molecular Plant Pathology. Dheffield Academic Press Ltd. (England). Lamb C, Dixon RA (1997). The oxidative burst in plant disease resistance. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 48: 251–275 Nuez E et al. (2004). Resistencia genética a patógenos. Ediciones de la UPV (España). Prell HH & Day PR (2001). Plant fungal pathogen interaction. Ed. Springer-Verlag, Berlin-New York. Vranova E, Inze D, Van Breusegem F (2002). Signal transduction during oxidative stress. J Exp Bot 53: 1227–1236 BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: Agrios GN (1998). Plant Pathology. 3rd Edition, Academic Press, Inc. (México). Buchanan BB, et al. (2000). Biochemistry & Molecular Biology of Plants. ASPP, Waldorf, MD EEUU Criterios de evaluación Se valorará la participación en clase y la preparación y exposición de un trabajo relacionado con alguno de los temas del programa. La asistencia será obligatoria a las sesiones prácticas.

Estrategias para potenciar los mecanismos naturales de tolerancia al estrés en plantas Prof: Mª Ángeles Ferrer Ayala Objetivos Uno de los grandes retos a los que se enfrenta la agricultura del siglo XXI es el de incrementar la producción de las cosechas con una menor utilización de insumos. Una forma de lograr dicho objetivo es obtener plantas más resistentes a factores medioambientales adversos. Los intentos para disminuir un estrés, o para mejorar la resistencia o la adaptación de las plantas a dicho estrés, tendrán mayor alcance si se entiende el trasfondo fisiológico y bioquímico sobre el cual transcurren las respuestas de las plantas. Con ello es posible desarrollar estrategias de manejo razonables para disminuir las pérdidas debidas a las distintas clases de estrés. No cabe duda que la aplicación práctica de dicho conocimiento (uso de transgénicos, cultivo de tejidos, tratamiento de semillas, etc) permitirán explotar los mecanismos intrínsecos de resistencia (dependientes muchos de ellos en la generación de especies activas de oxígeno) para disminuir las aplicaciones de agroquímicos y conseguir así, incrementar la producción agrícola utilizando menos recursos y de una forma más respetuosa con el medio ambiente.

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Por tanto, el objetivo que se pretende con este curso es que los alumnos adquieran una visión global e integradora de las bases moleculares y fisiológicas de las respuestas de las plantas al estrés y como, a partir de estos conocimientos se puede incrementar la tolerancia de las mismas al estrés utilizando herramientas tanto convencionales como biotecnológicas. Al finalizar el curso los alumnos deberán:

• conocer los principios que determinan la generación de estrés ambiental en las plantas,

• conocer los mecanismos intrínsecos de resistencia, • conocer las herramientas metodológicas y conceptuales necesarias para

detectar y evaluar el nivel de estrés al que se encuentran sometidas las plantas,

• conocer las estrategias actuales para potenciar los mecanismos de resistencia al estrés medioambiental en plantas.

Competencias específicas

Tener una visión amplia y multidisciplinar de la fisiología del estrés en plantas, así como de los procedimientos metodológicos que permiten mejorar la resistencia de las plantas frente al estrés. Capacidad para identificar e investigar, de forma autónoma y original, problemas susceptibles de ser resueltos a través de procesos biotecnológicos. Metodología

Se alternarán las explicaciones conceptuales con los debates y las actividades participativas. Se proporcionarán documentos para ser comentados y bibliografía específica de los temas abordados. Las sesiones de laboratorio se plantean para que los alumnos pongan en práctica los principios y criterios indicados en las sesiones expositivas.

Programa de la Asignatura Teórico:

1.- Introducción. Factores estresantes y producción. Terminología: adaptación, aclimatación, tolerancia. Mecanismos de tolerancia 2.- ¿Cómo se mide el estrés? 3.- La respuesta de las plantas al estrés: Fases de la respuesta 4.- Señalización del estrés: Percepción, transducción y respuesta 5.- El fenómeno de la resistencia cruzada 6.- Inducción de la tolerancia mediante bioestimulantes 7.- Aproximaciones biotecnológicas para mejorar la resistencia de las plantas a condiciones medioambientales extremas 8.- Evaluación de casos concretos. Mecanismos de tolerancia de las plantas a distintos tipos de estrés abiótico: contaminantes medioambientales, temperaturas extremas, luz, estrés salino, estrés hídrico.

Práctico:

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En las prácticas se utilizará como material vegetal cultivos celulares o plantas sometidos a distintos tipos de estrés (metales pesados, bajas temperaturas, sales, déficit hídrico). Se llevarán a cabo los siguientes estudios:

1.- Evaluación de la toxicidad mediante azul de Evans. 2.- Estimación del daño celular provocado por estrés oxidativo mediante la

determinación de la peroxidación de lípidos y la carbamilación de proteínas. 3.- Evolución de los niveles de enzimas antioxidantes: catalasa y peroxidasa. 4.- Determinación de la capacidad oxidante.

BIBLIOGRAFÍA GENERAL: Dutilleul C, Garmier M, Noctor G, Mathieu C, Chétrit P, Foyer C, de Paepe R.

(2003). Leaf mitochondria modulate whole cell redox homeostasis, set antioxidant capacity, and determine stress resistance through altered signaling and diurnal regulation. Plant Cell 15: 1212-1226

M, Liu Q, Miura S, Yamaguchi-Shinozaki K, Shinozaki R (1999). Improving plant drought, salt, and freezing tolerance by gene transfer of a single stress-inducible transcription factor. Nature Biotech 17: 287-291

Lamb C, Dixon RA. (1997) The oxidative burst in plant disease resistance. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 48: 251–275

Møller, IM. (2001). Plant mitochondria and oxidative stress: Electron transport, NADPH turnover, and metabolism of reactive oxygen species. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 52: 561–591

Salt DE, Smith RD, Raskin I (1998). Phytoremediation. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 49: 643-668

Schützendüble A, Polle A (2002). Plant responses to abiotic stress: heavy metal-induced oxidative stress and protection by mycorrhization. J. Exp. Bot. 53: 1351-1365

Tsukamoto S, Morita S, Hirano E, Yokoi H, Masumura T, Tanaka K. (2005) A novel cis-element that is responsive to oxidative stress regulates three antioxidant defense genes in rice. Plant Physiol 137: 317-327

Vranova E, Inze D, Van Breusegem F (2002) Signal transduction during oxidative stress. J Exp Bot 53: 1227–1236

Wang W, Vinocour B, Altman A (2003) Plant responses to drought, salinity and extreme temperatures: towards genetic engineering for stress tolerance.

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: Buchanan BB, et al. (2000). Biochemistry & Molecular Biology of Plants. ASPP,

Waldorf, MD EEUU Cushman JC, Bohnert H (2000). Genomic approaches to plant stress tolerance.

Curr Opin Plant Biol 3: 117-124 Mittler R (2002). Oxidative stress, antioxidant and stress tolerance. Trends Plant

Sci. 7: 405-410 Pastori GM, Foyer C. (2002). Common components, networks, and pathways of

cross-tolerance to stress. The central role of "redox" and abscisic acid-mediated controls. Plant Physiol. 129: 460-468

Criterios de evaluación Los alumnos, además de la asistencia y participación activa en las clases, serán evaluados en función del nivel de los contenidos, crítica y exposición de un artículo de investigación libremente elegido de entre temas propuestos por el profesor.

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Mejora Genética Animal: cuantitativa y molecular Prof: Dra. Eva Armero Ibáñez Dr. Adolfo Falagán Prieto Objetivos- Hasta el momento se han conseguido grandes progresos en la mejora de las producciones animales mediante los programas de genética clásicos basados en la selección y cruzamiento de los reproductores mejor evaluados. La genética cuantitativa permite predecir el valor de mejora genético de un animal mediante métodos estadísticos de predicción que utilizan la información del propio individuo y de sus parientes, sin conocer los genes que en concreto determinan dicho valor. En la actualidad, el desarrollo de la genética molecular nos proporciona la oportunidad de conocer las bases genéticas de los caracteres productivos y, de este modo, poder conseguir un mayor progreso en los caracteres de interés. Un gran número de investigadores están interesados en detectar genes de importancia económica o marcadores de éstos. Su objetivo es incrementar la respuesta a la selección a través de un aumento de la precisón, una mayor intensidad de selección y reducción de los intervalos generacionales. En este sentido hay numerosas aplicaciones del análisis del genoma para aquellos caracteres que están determinados por uno o pocos genes y por otro en la elaboración del mapa genético para loci de caracteres cuantitativos, que si bien hasta el momento ha tenido una aplicación limitada no hay que olvidar que la mayoría de los caracteres de importancia económica están determinados por un número de genes relativamente grande. Así, el presente curso tiene un doble objetivo, por un lado afianzar conceptos básicos de la genética y dar a conocer cómo se viene haciendo la genética en los programas de mejora de las distintas razas o líneas de las empresas o asociaciones de ganaderos y, por otro lado, enseñar las técnicas de genética molecular más relevantes en la mejora genética animal, que nos conducen al conocimiento de la estructura y función de los genes, descubriendo a su vez variantes existentes en las poblaciones (polimorfismos del ADN) y loci de caracteres cuantitativos de interes económico. Competencias- Competencias transversales:

� Capacidad de análisis � Capacidad de gestión de la información � Razonamiento crítico � Compromiso ético � Aprendizaje autónomo � Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica � Conocimientos básicos de la profesión

Competencias específicas: � Fundamentos de la mejora genética animal y su aplicación en la práctica � Establecer y desarrollar programas de mejora genética de las especies

ganaderas � Capacidad de elaborar trabajos I+D profesional en el campo de la mejora

genética. Metodología El curso consta de:

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a) Clases teóricas en las que se expone y discute el tema objeto de estudio. Previamente se entrega a los alumnos un resumen escrito de cada uno de los temas teóricos tratados en clase y bibliografía especializada de artículos de revisión en revistas científicas sobre temas específicos. B) Clases prácticas en el laboratorio en las que se llevan a cabo técnicas concretas de genética molecular aplicadas a las producciones animales. Los alumnos disponen de los protocolos de prácticas y deben realizar un informe de prácticas Programa de la Asignatura Teórico: Tema1. Introducción y conceptos básicos (2h): Evolución histórica de la mejora genética en la producción animal. Estructura del ADN y organización. Estructura de los genes. Control de la expresión de los genes Tema 2. Genética cuantitativa (5h): Concepto de raza. Los “híbridos” en la producción animal. Tipos de cruzamientos La variación continua: descomposición del valor fenotípico. Los efectos génicos. Los efectos ambientales. Interacción genotipo-medio. Los modelos. Parámetros genéticos: repetibilidad, heredabilidad. Correlación entre caracteres. Tema 3. El proceso de selección (5h): Métodos de selección. Selección individual. Índice de selección. BLUP. Otros métodos de selección. Objetivos y esquemas de selección. Programa de Mejora. Tema 4. Metodología básica empleada en genética molecular (5h): Degradación y síntesis de ácidos nucleicos in vitro. Extracción de ADN. Enzimas de restricción. Reacción en cadena de la polimerasa. Secuenciación del ADN. Marcadores genéticos. Tema 5. Análisis de loci de caracteres cuantitativos (5h) Concepto de ligamiento. Análisis de loci de caracteres cuantitativos (QTL). Diseño experimental. Aplicaciones del análisis de QTL en ganadería. Selección asistida por marcadores Tema 6 Perspectivas de futuro (3h): Animales transgénicos. Genes y enfermedades. Desarrollos genéticos Práctico: 1. Aplicación del BLUP mediante un programa informático 2. Métodos de extracción de ADN a partir de muestras de sangre y de tejidos 2. Diagnóstico del Síndrome del Estrés Porcino 3. Genotipado caprino para el gen de la caseína alfa-s1 BIBLIOGRAFÍA GENERAL: A) LIBROS: Griffiths, A.J.F.; Gelbart, W.M.; Miller, J,H. y Lewontin, R.C. (2000). Genética Moderna. Ed. McGraw-Hill. Interamericana. Lewin, B. (2001). Genes VII. Ed. Oxford University Press. B) PUBLICACIONES PERIODICAS Animal genetics. Blackwell Scientific Publications for the Internacional Society for Animal Blood Group Research. Edinburgh, U.K. Animal genetic resources information. F.A.O. Roma, Italia. Genetic research. Cambridge University Press. Londres, U.K. Genetics. Genetic Society of America. Austin, Texas, U.S.A. Genetique, selection and evolution. Institute National de la Recerche Agronomique. París, Francia. Journal of genetics. Cambridge, U.K. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO:

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Falconer, D.S. Mackay TFC 2001.- Introducción a la genética cuantitativa. Ed. Acribia Izquierdo Rojo, M. 2001. Ingeniería genética y transferencia génica. Ed. Pirámide. Criterios de evaluación Los alumnos son evaluados mediante: a) seminarios-debates donde se realiza una puesta en común de los conceptos teóricos discutidos en clase y b) informe de prácticas.

Tecnología e ingeniería de la producción vegetal

Control integrado de plagas Prof: Josefina Contreras Gallego y Pablo Bielza Lino Objetivos

• Conocer las particularidades de los sistemas hortícolas protegidos que caracterizan su problemática fitosanitaria

• Valorar las posibilidades de los distintos métodos de control con los que se cuenta

• Identificar los grupos y especies de enemigos naturales más importantes valorando su potencial en el control de plagas en cultivos protegidos

• Saber cómo se realiza el manejo de enemigos naturales • Diseñar estrategias de tratamientos químicos anti-resistencia y compatibles

con los enemigos naturales • Conocer el funcionamiento de programas de control integrado en cultivos

protegidos Competencias COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS INSTRUMENTALES Capacidad de análisis y síntesis Resolución de problemas Toma de decisiones PERSONALES Trabajo en equipo Razonamiento crítico SISTÉMICAS Aprendizaje autónomo Adaptación a nuevas situaciones Iniciativa y espíritu emprendedor Sensibilidad por temas medioambientales OTRAS COMPETENCIAS TRANSVERSALES Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Conocimientos básicos de la profesión Capacidad para comunicarse con personas no expertas COMPETENCIAS ESPECÍFICAS COMPETENCIAS PROFESIONALES Capacidad de planificar y elaborar estudios técnicos Capacidad de planificar y elaborar trabajos I+D profesional

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CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES Biología y Microbiología Fundamentos de la Producción Vegetal (Fitotecnia, Mejora y Protección) Metodología Se plantean clases teóricas y prácticas así como la realización de un trabajo sobre el curso. Los contenidos de las clases teóricas estarán apoyados por material gráfico (diapositivas, imágenes), documetación de artículos y libros científicos específicos y por las prácticas de laboratorio. Para la realización del trabajo se realizarán búsquedas bibliográficas sobre un tema de investigación actúal y a ser posible relacionado con su Tesis Doctoral. Para las prácticas se utiliza material vegetal fresco e insectos vivos y se realizan visitas al campo para ver "in situ" casos reales. Programa de la Asignatura TEMA 1-. Precisiones previas. El patosistema de los cultivos protegidos: sus características culturales y ambientales. Evolución de la protección fitosanitaria en los cultivos protegidos. Ventajas e inconvenientes de la protección plástica en el control de plagas. Situación actual del control de plagas en los cultivos en invernadero. Elementos y herramientas para su control integrado. TEMA 2-. Medios de control. Los medios culturales. Los químicos. Los físicos. Los biotécnicos. Los genéticos. Los biológicos. Ventajas e inconvenientes de la utilización de los diferentes medios. TEMA 3- Los auxiliares Los depredadores: Grupos más importantes, presas habituales, utilidad en el control de plagas. Los parásitos: Grupos más importantes, relación con sus hospederos. Los entomopatógenos: Características de la lucha microbiana, las bacterias, los hongos, los virus y los nematodos, utilidad y perspectivas. TEMA 4-.Características de los organismos auxiliares. Condiciones que han de cumplir los auxiliares para su aplicación. Relaciones depredador-presa, parásito-hospedante, entomopatógeno-fitófago. El cultivo como soporte de los auxiliares. El medio y la actividad de los depredadores, parasitoides, entomopatógenos. TEMA 5-.Las actuaciones en el control biológico de plagas La conservación de los enemigos naturales autóctonos. El incremento de las poblaciones naturales. La introducción de auxiliares exóticos. La multiplicación y manejo de enemigos naturales. TEMA 6-. Interacción de los productos químicos con los auxiliares. Efectos tóxicos letales y subletales de los productos químicos en las plagas y los auxiliares. Causas de la toxicidad. Manejo de plaguicidas compatible con el uso de auxiliares. TEMA 7-. Resistencia a plaguicidas. Concepto de resistencia. Orígenes de la resistencia. Estado actual y perspectivas. Tipos de resistencia. Mecanismos de resistencia. Estrategias anti-resistencia. BIBLIOGRAFÍA:

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Clark JM, Yamaguchi I (Ed.). 2001. Agrochemical Resistance: Extent, Mechanism, and Detection. American Chemical Society. Consejería de Medio Ambiente Agricultura y Agua de la Región de Murcia.1999. Producción Integrada. Alimentos sanos y garantizados. Normativa Reguladora. Innovación Tecnológica, 5. Costa, J.; García Marí, F. 1999. Métodos de control de plagas. Servicio de Publicaciones de la UPValencia Croft BA. 1990. Arthropod Biological Control Agents and Pesticides. John Wiley & Sons. Denholm I, Pickett JA, Devonshire AL (Ed.). 1999. Insecticide Resistance: From Mechanisms to Management. CABI Publishing. Devonshire AL, Hollomon DW, Denholm I (Ed.). 2002. Resistance '91: Achievements and Developments in Combating Pesticide Resistance. Chapman & Hall. Flint, M.L.; Dreistadt, S.H. 1998. Natural enemies haadbook. University of California. Division of Agriculture and Natural Resources Ishaaya I (Ed.). 2001. Biochemical sites of insecticide action and resistance. Springer-Varlag. Jones DG (Ed.). 1998. Piperonyl butoxide. Academic Press Junta De Andalucia. 1994. Sanidad Vegetal en Horticultura Protegida. Consejería de Agricultura y pesca Laxminarayan R (Ed.). 2003. Battling Resistance to Antibiotics and Pesticides: An Economic Approach. Publisher: Resources for the Future. McKenzie JA. 2000. Ecological and Evolutionary Aspects of Insecticide Resistance. R G Landes Co. OILB. Proceeding of the Working Groups Integrated Control in Proteccted Crops. Bulletins Robertson JL, Preisler HK. 1992. Pesticide Bioassays With Arthropods. CRC Press. Sjut V (Ed.). 1997. Molecular mechanisms of resistance to agrochemicals. Springer-Verlag. Varios Autores. 1999. 6º Symposio Nacional de Sanidad Vegetal: Producción Integrada. Consejería de Agricultura y Pesca. Serie Congresos y Jornadas 48/98. Vogt H. Pesticides and Beneficial Organisms. IOBC/WPRS Bulletin. Criterios de evaluación Grado y criterio en la participación de las discusiones de los seminarios.

Degradación y regeneración de suelos en zonas semiáridas Prof: José Álvarez Rogel, Carlos García Izquierdo, Antonio Roldán Garrigós, María Martínez-Mena García y Fuensanta Caravaca Ballester. Objetivos El objetivo del presente Curso de Doctorado es abordar algunos aspectos sobre los mecanismos y procesos edáficos que determinan la respuesta del suelo ante factores de degradación, en particular aquellos relacionados con la presencia-ausencia de cubierta vegetal en condiciones de aridez climática. Para esto se contará con la aportación de varios especialistas en materias muy concretas y de máxima actualidad que aportarán datos y resultados obtenidos en el ámbito de la

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investigación que se desarrolla en el Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura Competencias 1.- COMPETENCIAS TRANSVERSALES INSTRUMENTALES: Capacidad de análisis y síntesis. Resolución de problemas. Toma de decisiones. PERSONALES Trabajo en equipo. Razonamiento crítico. SISTÉMICAS Sensibilidad por temas medioambientales OTRAS COMPETENCIAS TRANSVERSALES Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Conocimientos básicos de la profesión. Capacidad para comunicarse con personas no expertas. 2.- COMPETENCIAS ESPECÍFICAS COMPETENCIAS PROFESIONALES Capacidad de planificar y elaborar proyectos técnicos de Ingeniería. Capacidad de planificar y elaborar estudios técnicos. Capacidad de planificar y elaborar trabajos I+D profesional. CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES Ecología e Impacto Ambiental. Geología y Edafología. Gestión de Espacios Naturales Protegidos. Tecnologías de la Restauración del Medio Natural. Regeneración de suelos. Aspectos básicos para la redacción de artículos científicos y proyectos de investigación. Metodología Parte del curso se desarrollará en clases presenciales y parte en visitas para observar diversos aspectos tratados en el aula. Las visitas se realizarán a: - Estación experimental Tomás-Ferro de la ETSIA-UPCT para observar experimentos relacionados con los procesos biogeoquímicos en suelos hidromorfos contaminados por metales pesados; - Instalaciones del CEBAS de Murcia; - Diversos puntos de la Región de Murcia para observar formas de erosión del suelo, suelos salinos y parcelas experimentales de regeneración y revegtación de suelos. Programa de la Asignatura Teórico: Tema 1. Concepto y tipos de degradación. Sensibilidad y resilencia. Suelos y cambio global. Tema 2. Factores de la degradación del suelo y la vegetación en zonas áridas y semiáridas.

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Tema 3. Indicadores de calidad del suelo 1. Tema 3. Indicadores de calidad del suelo 2. Tema 4. Degradación biológica y física. Tema 5. Enmendantes orgánicos de nueva generación para la regeneración de suelos. Tema 6. Restauración de la actividad microbiológica del suelo y de la cubierta vegetal. Tema 7. Papel de la rizosfera en la regeneración de los suelos degradados. Tema 8. Factores, formas, consecuencias y mecanismos de la erosión hídrica. Tema 9. Diseño de experimentos para el estudio de la erosión hídrica. Tema 10. Modelos de erosión hídrica y estrategias de control de la erosión. Tema 11. Degradación por salinización: origen, evaluación y corrección. Tema 12. Procesos biogeoquímicos en suelos hidromorfos: efecto del sistema suelo-planta sobre los contaminantes. Tema 13. Gradientes ambientales en suelos hidomorfos y/o salinos: identificación de indicadores ambientales. Práctico: Visitas a instalaciones experimentales y zonas afectadas por diferentes procesos de degradación de suelos. BIBLIOGRAFÍA GENERAL: Se proporcionará a los alumnos listados bibliográficos y publicaciones realizadas por los profesores del curso. A continuación se cita la bibliografía básica. Chhabra, R. 1996. Soil salinity and water quality. A.A. Balkema publishers. USA. Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA). 1999. Guía para la Evaluación de la Calidad del Suelo. Kabata-Pendias, A. 2001. Trace elements in soils and plants. Thrid edition. CRC Press. New York. Kirk, G. 2004. The biogeochemistry of submerged soils. John Wiley and Sons. Morgan, R.P.C. 1997. Erosión y Conservación del Suelo. Ediciones Mundi-Prensa. Pizarro, F. 1985. Drenaje agrícola y recuperación de suelos salinos. Editorial Agrícola Española, S.A. . Porta, C., López Acevedo y Roquero, C. 2003. Edafología para la agricultura y el medio ambiente. 3ª edición. Mundi Prensa. Madrid. Richardson, J.L. and Vepraskas, M.J. 2001. Wetland soils: genesis, hydrology, landscapes and classification. Lewis Publishers - CRC Press. New York. Stocking, M. y Murnaghan, N. 2003. Evaluación de campo de la degradación de la tierra. Ediciones Mundi Prensa. Madrid. Tanji, K.K. (Ed.). 1996. Agricultural salinity assessment and management. American Society of Civil Engineers. USA. Tiner, R. 1999. Wetland indicators: a guide to wetland identification, delineation, classification, and mapping. Lewis Publishers - CRC Press. New York. Criterios de evaluación Los alumnos, además de la asistencia y participación activa en las clases, serán evaluados en función del nivel de los contenidos, crítica y exposición de un artículo de investigación libremente elegido de entre temas propuestos por el profesor.

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Evaluación, manejo y recuperación de suelos afectados por actividades antrópicas Profesores: Dr. Ángel Faz Cano; Dr. José Ignacio Manteca Martínez; Dr. Carlos García Izquierdo Objetivos En este curso se plantean las pautas necesarias para que el alumno sea capaz de evaluar los impactos y grados de afección de los suelos por causa de las actividades antrópicas. A su vez se pretende formar al alumno en las prácticas de manejo y recuperación más adecuadas en cada caso. Competencias Se pretende que el alumnado tenga unas capacidades básicas de trabajo que les permita llevar a cabo tareas simples entre las que se incluyen: -Estudio del funcionalismo de los ecosistemas mediterráneos. -Estrés salino en relación con la salinidad del suelo y las aguas y con el tipo de riego. Resistencia a la salinidad y sequía de los cultivos. -Conservación del suelo y agua bajo diferentes cultivos y prácticas culturales. -Gestión de suelos con vistas a planificación territorial. -Flujo de gases a la atmósfera en sistemas suelo-cultivo-manejo y su relación con el cambio global. -Uso de residuos en la agricultura. Efectos sobre el suelo, el agua y los cultivos. -Adsorción simultánea y sucesiva de agroquímicos por suelos y sus componentes coloidales. -Suelos con metales pesados. Procesos de adsorción, precipitación, disolución y transporte. Bioacumulación y plantas hiperacumuladoras. -Recuperación biológica de suelos contaminados: biodisponibilidad y biodegradación de compuestos tóxicos. -Procesos de degradación del suelo y la vegetación a diferentes niveles (escalas más o menos detalladas). -Implementación de planes de restauración de zonas degradadas y planificación del uso sostenible del territorio. -Aplicación de nuevas tecnologías en la evaluación, seguimiento y lucha contra la desertificación. Metodologia Se trata de un curso con fuerte carga teórica sobre los temas relacionados con la temática del curso, si bien habrá también un fuerte apoyo de visitas a zonas de interés con la temática propuesta. Así mismo, se propondrán seminarios específicos a realizar por los alumnos, con fines expositivos, sobre temas relacionados con los objetivos del curso. Por otro lado, y si bien la metodología a seguir para la impartición de este curso va a ser eminentemente de tipo magistral, se va a favorecer el carácter más práctico con la preparación de seminarios y trabajos por parte de los alumnos. La formulación de preguntas a los alumnos, de modo esporádico y al azar, permitirá obtener una idea del grado de aprendizaje que se esta consiguiendo en la

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asignatura. La asistencia a clase permite así el mejor control del aprendizaje del alumnado. Temario 1- Introducción. Macromorfología y descripción de suelos. Caracterización analítica de suelos. Designación de horizontes. 2-. Factores y procesos de formación y evolución de suelos en zonas semiáridas. 3-. Parámetros indicativos de sostenibilidad de suelos. 4-. Muestreo y cartografía de suelos. 5-. Metodologías de evaluación de suelos. 6-. Grupo de suelos de la Región de Murcia 7-. Papel del suelo como receptor y protector ante los contaminantes. Constituyentes de los suelos y propiedades edáficas con influencia en la dinámica de los contaminantes. 8- Impacto ambiental de las actividades agrícolas y ganaderas, con especial incidencia sobre el recurso suelo. Metodologías para su evaluación y medidas necesarias para su minimización. 9- Impacto sobre la calidad ambiental y de los suelos de las actividades industriales y urbanísticas. Metodologías para su evaluación y medidas necesarias para su minimización. 10- Impacto en los suelos y el entorno de las actividades minero-metalúrgicas. Toxicidad potencial de residuos mineros en medio edáfico: Caracterización y evaluación. 11- Recuperación de la calidad de los suelos mediante la aplicación de enmiendas y mejoradores de suelos. 12-. Aplicación de técnicas de remediación y biorremediación para la recuperación de suelos degradados y contaminados. 13- Visitas y reconocimiento "in situ" de zonas afectadas por procesos de contaminación y áreas en fase de experimentación y/o tratamiento. Bibliografía General AA.VV. 1994. Environmental Management of Mine Sites. Training Manual. Technical Report no. 30, 1st edition. United Nations Environmental Programme, New York. Adriano, D.C. 1986. Trace elements in the terrestrial environment. Springles-Verlag, New York. IHOBE, S.A. 1998. Calidad del Suelo. Valores Indicativos de Evaluación. (VIE-A,VIE-B,VIE-C). Investigación de la Contaminación del Suelo. Kabata-Pendias, A. 1995. Agricultural Problems Related to Excessive Trace Metal Contents of Soil, en “Heavy metals (Problems and Solutions)”, (Ed. W. Salomons, U. Förstner and P. Mader), Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Tokyo, 3-18. Kalderis, D. 1998. A Review of Soil Remediation Technologies. Junio 1998. School of Chemistry. University of Leeds. M.M.A. (Ministerio de Medio Ambiente). 1998. Terceras Jornadas sobre Suelos Contaminados. Dirección General de Calidad y Evaluación Ambiental, Ministerio de Medio Ambiente. Madrid. 197 pp. M.M.A. (Ministerio de Medio Ambiente). 2000. El Estado del Medio Ambiente y Evolución. Recuperación de Contaminados. Medio Ambiente en España. M.O.P.T.M.A. (Ministerio de Obras Públicas, Transporte y Medio Ambiente). 1995. Plan Nacional de Recuperación de Suelos Contaminados (1995-2005). Secretaría de Medio Ambiente, Ministerio de Obras Públicas Transporte y Medio Ambiente. Madrid. Pizarro, F. 1985. Drenaje agrícola y recuperación de suelos salinos. 2º ed. Agrícola española, Madrid. 542 p.

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Twardowska, H.E. Allen, A.A.F. Kettrup, W.J. Lacy. 2004. Solid Waste: Assessment, Monitoring and Remediation. Hardbound, ISBN: 0-08-044321-4, 1160 pages, publication date: 2004 Imprint: PERGAMON U.S.D.A. (United States Department of Agriculture). Natural Resources Conservation Service. 2003. National Soil Survey Handbook, title 430-VI. 2-3-2005 [Online] Disponible en: http://soils.usda.gov/technical/handbook/ U.S.E.P.A. (United States Environmental Protection Agency). 1994. Acid Mine Drainage Prediction. Technical Document. EPA530-R94-036. Office of Solid Waste, Special Waste Branch, Washington, United States. 48 pp. Disponible on-line en: http://www.epa.gov/epaoswer/other/mining/techdocs/amd.pdf U.S.E.P.A. (United States Environmental Protection Agency). 2000. Introduction to phytoremediation. National Risk Management Research Laboratory. Office of Research and Development. Cincinnati, Ohio 45268. EPA/600/R-99/107. February 2000. Available at http://www.clu-in.org/download/remed/introphyto.pdf Criterios de evaluación Se entregará un trabajo final, original y supervisado por el profesor, relativo a uno de los temas explicados en teoría. También se da la opción de realizar un único examen final de toda la materia impartida. En dicho examen podrán aparecer preguntas de todas las lecciones teóricas desarrolladas, así como de los conocimientos explicados en prácticas o incluso de los comentarios realizados en el campo. Después de aparecer las notas, se indicará un día para la revisión de examen o trabajo. Tras las clases magistrales por parte del profesorado, los alumnos deberán hacer una presentación sobre algún aspecto relacionado con la asignatura, tomando como punto de partida una publicación previamente suministrada por el profesor. Igualmente, tanto la presentación oral, como la discusión de la misma con el resto de la clase y la memoria escrita que habrá de entregarse, contarán para la evaluación del alumno. Para aprobar la asignatura será necesario superar la puntuación de cinco en el trabajo o examen, así como tener realizadas y aprobadas tanto las prácticas de la asignatura como la presentación oral mencionada. Tanto prácticas como la presentación servirán para perfilar la nota final de cada alumno, pero siempre y cuando haya superado el cinco en el examen teórico o en el trabajo entregado. Igualmente, se valorará positivamente la asistencia a las clases y la actitud del alumno en las mismas.

Técnicas de control del desarrollo en plantas ornamentales Prof.: Sebastián del Pilar Bañón Arias; María Jesús Sánchez Blanco (CEBAS-CSIC) Objetivos- El objetivo que se pretende con este curso es dotar al alumno de los conocimientos fundamentales sobre las técnicas de control del crecimiento y desarrollo de plantas ornamentales, con especial estudio de la aplicación de fitorreguladores, incidiendo en los efectos que pueden producir, materias activas a emplear, momentos de aplicación, volúmenes y concentraciones de aplicación. Competencias-

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Al finalizar el curso el alumno habrá desarrollado capacidades que le permitirán:

• Conocer las principales técnicas para modificar el crecimiento en plantas ornamentales. • Reconocer las características y efectos de los principales reguladores del desarrollo vegetal. • Saber las principales fuentes de información sobre el control del crecimiento y desarrollo. • Manipular el crecimiento y desarrollo de plantas ornamentales en producción. • Entender los efectos fisiológicos de los fitorreguladores, de las variables climáticas y otras técnicas. • Evaluar las respuestas de las plantas a las técnicas culturales.

Metodología Coexistirán las clases magistrales en régimen de discusión con la transmisión de técnicas de búsqueda de información y su puesta en práctica por el alumno. Se realizaran trabajos de campo para que los alumnos pongan en práctica los principios y criterios indicados en las sesiones expositivas. Como material didáctico se entregará a los alumnos un guión-resumen del curso y material fungible diverso. Programa de la Asignatura TEORÍA I.- Introducción (3 horas)

Antecedentes Cultivos ornamentales Fitorreguladores Principales fitorreguladores usados en la horticultura ornamental Aspectos medioambientales y tendencias futuras

II.- Control del desarrollo de plantas ornamentales por fitorreguladores (5 horas)

Germinación, brotación y reposo: bulbos, yemas y semillas Desarrollo radical: iniciación, distribución y calidad Cultivo in vitro: fundamentos y fitorreguladores empleados Bulberización: engrosamiento y rendimiento productivo Tamaño y arquitectura vegetal Floración: inducción-iniciación, precocidad, rendimiento y tamaño de flor Color de flores y follajes: tono, claridad y nivel de saturación Producción de biomasa: peso seco, contenido en carbohidratos y fotosíntesis Poscosecha: senescencia de flores, mantenimiento de plantas y fisiopatías Ciclo de cultivo: precocidad y retraso Endurecimiento: resistencia a estreses ambientales y bióticos

III.- Factores que determinan la respuesta de plantas a la aplicación de fitorreguladores (2 horas)

Material vegetal: variabilidad y estados fenológicos Condiciones de cultivo: momento de aplicación y ciclo de cultivo Materias activas: dosis, concentración, solubilidad y fitotoxicidad Métodos de aplicación

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Condiciones ambientales: temperatura, luz, humedad ambiental y atmósfera Interacción entre fitorreguladores Cálculos de la aplicación Almacenaje de materias activas: condiciones y duración de la actividad

IV.- Técnicas de control del desarrollo vegetal alternativas o complementarias al uso de los fitorreguladores (4 horas)

Riego y nutrición: Técnicas de utilización del riego deficitario controlado. Efectos sobre la calidad de plantas en maceta. Efectos sobre el endurecimiento de arbustos con interés ornamental y paisajístico. Mejora de la calidad poscosecha de plantas en maceta. Promoción de la floración Manejo del abonado para hacer plantas más compactas. Control de la temperatura (DIF): Concepto. Sensibilidad del crecimiento longitudinal a la temperatura. Factores que influyen sobre los efectos del DIF. Técnica de aplicación. Aspectos para maximizar la respuesta al DIF. Fundamentos de la respuesta al DIF. Efectos secundarios. Nivel de respuesta de las plantas ornamentales al DIF Regulación de la luz: Efectos de la luz sobre las plantas. Control del crecimiento por la modificación de la calidad de la luz, del nivel de iluminación y del fotoperíodo Acondicionamientos mecánicos: Concepto. Control de la altura de planta. Otros beneficios. Limitaciones Modificación genética: Mejora vegeta clásica. Ingeniería genética: plantas transgénicas. Ventajas e inconvenientes Pinzamientos, desyemados y podas: Fundamentos. Criterios de actuación

V.- Criterios para el planteamiento de experimentos sobre control del desarrollo en plantas ornamentales (1 hora)

Introducción Objetivos Diseño de experimentos Análisis estadísticos Estructuración de un manuscrito

PRÁCTICAS I.- Planteamiento y resolución de experimentos (3 horas) Teniendo en cuenta las consideraciones del apartado quinto de la parte teórica, los alumnos plantearan en colaboración con el profesor un experimento de aplicación de fitorreguladores sobre plantas ornamentales, fijándose los objetivos y los materiales y métodos. Los planteamientos de cada grupo se discutirán en clase. II.- Búsqueda, selección y elaboración de información (5 horas) Los alumnos consultarán en la Biblioteca Universitaria de la UPCT las distintas fuentes relacionadas con la materia, especialmente las bases de datos (CAB abstracts Database...), WEBs, revistas electrónicas, revistas en papel, etc. De los resúmenes o trabajos enteros presentaran un cuadro informativo referido a un período, productos y efectos, acompañado de una discusión de los resultados más relevantes encontrados. Se incluirá en el desarrollo del experimento de la práctica I. El alumno hará una breve exposición pública (15 minutos) de los principales efectos encontrados y sus posibles causas, que posteriormente debatirá con el resto de alumnos y el profesor.

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III.- Puesta en marcha de un experimento: seguimiento, determinación de resultados y discusión (7 horas) Sobre la base de los planteamientos de las prácticas I y II, los alumnos llevarán a cabo el experimento en un invernadero de la Finca de Experiencias Agrarias o en las cámaras de cultivo de los laboratorios de la Universidad Politécnica de Cartagena. Se realizará un seguimiento de la experiencia, midiendo parámetros de interés y discutiendo los resultados. Se presentará un documento final con el trabajo realizado.

BIBLIOGRAFÍA GENERAL: ABELES, F.B., MORGAN, P.W.; SALTVEIT, M.E. (1992). Ethylene in plant biology. 2ª edición. Academic Press, INC, San Diego, California, USA. AGUSTÍ, M., ALMELA, V. (1991). Aplicación de fitorreguladores en citricultura. AEDOS Editorial S.A., Barcelona, España. ARSHAD, M.; FRANKENBERGER, W.T. 2002. Ethylene. Agricultural sources and applications. Kluwer Academic Publishers. Massachusetts, USA. ARTECA, R.N. 1996. Plant Growth Substances. Principles and Applications. Chapman & Hall, New York, USA. DAVIES, P.J. (Editor). 1995. Plant hormones: physiology, biochemistry and molecular biology. Kluwer Academic Publishers. Londres, Reino Unido. DEL RÍO; J.A.; ORTUÑO; A.M.; SÁNCHEZ, J.; ACOSTA, M. 1993. Métodos prácticos para el estudio del metabolismo y transporte del ácido indolacético y etileno en plantas. Universidad de Murcia. Murcia, España. FRANKENBERGER, W.T.; ARSHAD, M. 1995. Phytohormones in soils: microbial production and function. Marcel Dekker Inc. New York; USA. LUCKWILL, L.C. 1994. Reguladores de crecimiento en la producción vegetal. Ed. Oikos Tau. Barcelona, España. MATTOO, A. K.; SUTTLE, J. C. (Editores). 1991. The plant hormone ethylene. CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida, USA. PHARIS, R.P.; ROOD, S.B. 1990. (editores). Plant Growth Substances 1988. Springer-Verlag, Berlin, Alemania. PRIMO, E.; CARRASCO, J.M. 1990. Química agrícola 2, Plaguicidas y fitorreguladores Ediciones Alhambra, Madrid, España. RICHARD, N. 1995. Plant Growth Substances Principles and Applications. Kluwer Academic Publishers, Boston, USA. ROBERTS, J.; WHITEHOUSE, D.G. 1976. Practical plant physiology. Ed. Longman, Nueva York, USA. ROJAS, M.; GONZÁLEZ, V. 1995. Manual de herbicidas y fitorreguladores. Aplicaciones y uso de productos agrícolas. Ediciones Limusa, México. ROJAS, M.; RAMÍREZ, H. 1993. Control Hormonal del Desarrollo de las Plantas. Fisiología-tecnología-experimentación. Ediciones Limusa, México. SCOTT, T.K. 1979 (editor). Plant Regulation and World Agriculture. Plenum Press, New York, USA. SERRANO, M. 1990. Metabolismo y acción del etileno durante la senescencia y conservación de varias especies florales. Tesis Doctoral. Universidad de Murcia. España. SRIVASTAVA, L. M. (2001). Plant growth and development. Academic Press, INC, San Diego, California, USA. TALÓN, M. 1998. Regulación hormonal del crecimiento de las plantas. Conselleria DÁgricultura, Peixca i Alimentio. Generelitat Valenciana. Valencia, España. VADEMÉCUM DE PRODUCTOS FITOSANITARIOS Y NUTRICIONALES. Anual. Cdrom y papel. De Liñán, C. Ediciones Agrotécnicas S.L. Madrid, España.

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WEAVER, R.J. 1980. Reguladores del crecimiento de las plantas en agricultura. Editorial Trillas. México BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: BASRA, A.S. 2004. Plant Growth Regulators in Agriculture and Horticulture: Their Role and Commercial Uses/edited by Reprint Lucknow, International Book. ISBN 81-8189-019-1 GASTON, M.L.; CARVER, S.A.; IRWIN, C.A.; LARSON, R.A. (Editores). 2001. Tips on Growing Specialty Potted Crops. Ohio Florists' Association Services, Inc. Columbus, USA. GASTON, M.L.; KONJOIAN, P.S.; KUNKLE, L.A.; WILT, M. (Editores). 1997. Tips on Regulating Growth of Floriculture Crops. Ohio Florists' Association Services, Inc. Columbus. USA. SING, D.K. 2001. Triazole compounds un horticulture. Agrotech Publishing Academy. New Delhi, India. TAYANA, H.H.; LARSON, R.A.; HAMMER, P.A.; ROLL, T.J. (Editores). 1992. On the use of chemical growth regulators on floriculture crops. Ohio Florists´ Association. Columbus, Ohio, USA.

Criterios de evaluación Se realizará un examen que contendrá preguntas de concepto y también el planteamiento de un supuesto práctico para su resolución. Se valorará, principalmente, el conocimiento y desarrollos de las ideas fundamentales.

Hidrofísica de suelos: Interacción raíz-suelo Prof: José Antonio Franco Leemhuis y José María Abrisqueta García Objetivos El curso de doctorado consta de teoría y de prácticas. El programa teórico pretende dar una visión de los fundamentos y de los métodos de estudio de investigación sobre hidrofísica de suelos en aquellos aspectos más relevantes para la comprensión de la diversas interacciones que se dan en la zona de la rizosfera de las plantas. El programa de prácticas está enfocado a que el alumno utilice algunas de las herramientas y metodologías de estudio de la hidrodinámica de los suelos cultivados así como del estudio de la distribución, dinámica y morfología del sistema radical. Competencias Al cursar esta asignatura los alumnos adquieren competencias para poder plantear y desarrollar trabajos de investigación sobre hidrodinámica de los suelos y sobre desarrollo del sistema radical de la planta, fundamentalmente en aquellos aspectos más relacionados con la absorción hídrica.

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Metodología El curso de doctorado consta de teoría y de prácticas. La metodología de enseñanza se basa en la exposición de las bases teóricas para que sean ampliadas por los alumnos, mediante revisión bibliográfica y en el planteamiento y resolución de trabajos de investigación (hasta la elaboración de material y métodos) relativos a la hidrodinámica de suelos cultivados así como la enseñanza de las bases teóricas de la interacción del sistema radical con el suelo y el empleo práctico de herramientas y métodos de estudio de distribución, morfología, topología y dinámica radical. Programa de la Asignatura Teórico: 1. Aplicación de la Geoestadística al estudio de las características del suelo y del sistema radical 2. Caracterización hidrodinámica de un suelo cultivado 3. Balance hídrico en cultivos hortofrutícolas 4. Sistema radical y absorción hídrica 5. Sistema radical y balance hídrico en cultivos hortofrutícolas Práctico: Laboratorio: Uso del programa GEOEAS para análisis geoestadístico Uso del programa WIN-RHIZO para estudio de raíces Campo: Uso de sonda e neutrones y TDR en parcelas experimentales Uso de minirizotrones en parcelas experimentales Gabinete: Diseño de una experiencia de balance hídrico en un cultivo en invernadero de hortalizas con riego por goteo Diseño de una experiencia estudio de distribución radical el planteamiento de ensayos de balance hídrico en un cultivo de especies autóctonas mediterráneas con valor alimentario BIBLIOGRAFÍA GENERAL: ARMSTRONG, M. (Editor) (1989). Geostatistics 1 y 2. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht. DE KROON, H.; VISSER, E.J.W. (Editores) (2003) Root Ecology Springer. Berlin IWATA, S.; TABUCHI, T.; WARKENTIN, B.P. (1995). Soil-Water interaction: Mechanisms and applications. Marcel Dekker, Inc. S.S.S.A. (1993). Advances in measurement of soil physical properties: Bringing theory into practice. Soil Science Society of America. Madison (WI). USA.

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WAISEL, Y.; ESHEL, A.; KAFKAFI, U. (Editores) (2002). Plant roots: The hidden half. Marcel Dekker, Inc. New York. WILD, A. (Coordinador) (1992). Condiciones del suelo y desarrollo de las plantas según Russell Mundi-Prensa. Madrid BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: Revistas: Agricultural Water Management HortScience HortTechnology Irrigation Science Journal of the American Society for Horticultural Science Journal of Horticultural Science & Biotechnology Plant and Soil Scientia Horticulturae Criterios de evaluación El programa de prácticas está enfocado a que el alumno utilice algunas de las herramientas y metodologías de estudio tanto de la hidrofísica como de la dinámica y la morfología del sistema radical. Los criterios de evaluación responden a la comprobación mediante ejercicios teóricos y prácticos de si el alumno ha alcanzado los objetivos del curso.

Introducción y adaptación de nuevos cultivos. Introducción y adaptación de nuevos cultivos Prof: Juan José Martínez Sánchez y Juan A. Fernández Hernández Objetivos Cualquier programa de desarrollo de políticas agrarias debe de tener en cuenta la conservación de la biodiversidad, en su más amplia acepción, desde el nivel de organismo hasta nivel de ecosistema. Los problemas de erosión genética son universales y las organizaciones que velan por la alimentación en el Mundo, como la FAO ya alertaron hace décadas de las nefastas consecuencias que esto podría tener sobre la población mundial. De hecho, sobre todo desde la cumbre de Río (1992), todos los programas de desarrollo tienen en cuenta la conservación de los recursos filogenéticos. Con el presente curso se pretende que los alumnos conozcan tanto las técnicas como las estrategias de conservación de recursos fitogenéticos así como la puesta en valor de numerosos de estos recursos con elevada potencialidad de uso por sus características nutritivas u organolépticas e incluso ornamentales. En concreto se estudiarán las técnicas más avanzadas de conservación del material vegetal, de la biología reproductiva, métodos de propagación y de aprovechamiento de dicho material según su uso posterior.

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Competencias- Se pretende que el alumno adquiera suficientes conocimientos tanto para el trabajo relacionado con la conservación de recursos en los bancos de germoplasma vegetal como para la puesta en marcha de líneas de producción de nuevos productos vegetales a través de la introducción y/o mejora de nuevos cultivos. Metodología Se combinará la docencia de clases magistrales en régimen de discusión con la transmisión de técnicas de búsqueda de información y su puesta en práctica por el alumno. Igualmente se realizarán trabajos de prácticas en ordenador. Programa de la Asignatura Teórico: 1.- Importancia de la conservación de los recursos fitogenéticos 2.- Procesos reductores de la diversidad genética de las poblaciones 3.- Domesticación de plantas. I 4.- Domesticación de plantas. Ii 5.- La erosión genética. 6.- Formas de conservación de recursos fitogenéticos 7.- Recolección de germoplasma 8.- Dormición de semillas. 9.- Conservación de semillas 10.- Información y documentación sobre recursos fitogenéticos. 11.- Técnicas de reproducción sexual 12.- Técnicas de reproducción asexual. 13.- Modelos de crecimiento y desarrollo de los cultivos 14.- Aprovechamiento de los cultivos al aire libre. Técnicas de producción 15.- Aprovechamiento de los cultivos en invernadero. Técnicas de producción

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Práctico: Las prácticas se realizarán en la ESEA, en el laboratorio del Grupo de Hortofloricultura Mediterránea, en la aula informática y en la biblioteca de la UPCT. En las prácticas de campo se utilizará como material vegetal semillas y esquejes de plantas. Se llevarán a cabo los siguientes estudios: 1.- Búsqueda, selección y elaboración de información relacionada con la materia 2.- Optimización de la tecnología de la reproducción sexual 3.- Optimización de la tecnología de la reproducción asexual 4.- Manejo informático de modelos de crecimiento. BIBLIOGRAFÍA GENERAL: Bramwell D, Hamann O, Heywood V, Synge H (Eds.) (1987) Botánica gardens and the word conservation strategy. Academic Press, London. Ford-Lloyd B, Jackson M (1986). Plant genetic resources an introduction to their conservation and use. Ed. Arnold Publish., London. Frankel OH, Hawkes JG (Eds.) (1975) Crop genetic resources for today and tomorrow. Cambridge University Press, Cambridge. Hawkes JG (Ed.) (1991) Genetic conservation of world crop plants. Academic Press, London. Maxted N, Ford-Lloyd B, Hawkes JG (Eds.) (1997) Plant genetic conservation. The “in situ” approach. Chapman & Hall, London. Tombolato AFC, Dias-Tagliacozzo GM (Eds.) (2005) V International Symposium on New Floricultural Crops. Acta Horticulturae 683. ISHS, Leuven Young JA, Young CG (1999) Collecting, processing and germinating seeds of wildland plants. Cuarta edición. Timber Press, INC., Oregon. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: Ford-Lloyd B, Jackson M (1986). Plant genetic resources an introduction to their conservation and use. Ed. Arnold Publish., London. Given DR (1994) Principles and practice of plant conservation. Chapman; Hall, London. Gomez-Campo C (1985) Plant conservation in the Mediterranean area. Dr. W. Junk Publishers, Dordrecht. Hartmann HT, Kester DE (1998) Propagación de plantas. Principios y prácticas. Continental. México. Pasian CC, Leith JH (1994) Prediction of flowering rose shoot development based on air temperature and thermal units. Scientia Hort 59: 131-145. Criterios de evaluación Los alumnos, además de la asistencia y participación activa en las clases, serán evaluados en función de la realización de los informes de las clases prácticas y su exposición pública.

Programación y respuesta agronómica de los cultivos al riego Prof: Rafael Domingo Miguel, Arturo Torrecillas Melendreras, Alejandro Pérez Pastor y José María Abrisqueta García

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Objetivos En un escenario de limitada disponibilidad de agua, como es el caso del Sureste Español, y para el que se prevé un importante aumento de la demanda en los próximos años; la mejora de la eficiencia de uso del agua en agricultura es fundamental; ya que es el principal destinatario de los recursos hídricos disponibles (> 75%). Una de las técnicas fundamentales para que el agua de riego sea manejada eficientemente, máxima productividad del agua con el mínimo impacto ambiental, es la programación de riegos, especialmente, la basada en indicadores de estrés solidamente fundamentados. Por ello, los objetivos marcados para esta asignatura son: i)-Revisar los métodos clásicos de programación de riegos y dar a conocer las técnicas de medida del estado hídrico del suelo y planta más recientes y tendentes a un manejo del agua de riego más tecnificado y eficiente. ii)-Proporcionar las bases para el desarrollo de estrategias de riego deficitario atendiendo tanto a la fenología del cultivo como a su capacidad para resistir situaciones de déficit hídrico. iii)-Discutir las posibles aplicaciones prácticas de estos conocimientos para el control automatizado del riego. Competencias Esta asignatura pretende dar al alumno una visión integral del conjunto 'suelo-planta-atmósfera', de modo que en conjunción con el sistema riego le permita, tanto la toma de decisiones para una programación más científica y técnica, como el poder abordar estudios en los que el uso y la gestión eficientes y sostenible del agua de riego sean objetivos prioritarios. Metodología Las clases tendrán una doble vertiente: una teórica en la que se expondrán los fundamentos de la programación de riegos y sus aplicaciones, y otra práctica de resolución de ejemplos mediante ordenador y de análisis y discusión de resultados experimentales. Ambas partes serán complementadas con visitas a campos de ensayo al objeto de familiarizar al alumno con el diseño de experiencias y con las técnicas de diagnóstico del funcionamiento hídrico del árbol: sensores LVDT, flujo de savia, otros. Para el seguimiento de las clases se entregará a los alumnos apuntes del temario, datos reales para la elaboración de programas de riegos y artículos de investigación relativos a la respuesta fisiológica y agronómica de los cultivos al régimen hídrico. Programa de la Asignatura Teórico: 1.- Medida y estimación de la evapotranspiración 1.1.- Métodos micrometeorológicos 1.2.- Método del balance hídrico del suelo 1.3.- Medida directa de la evapotranspiración. Los lisímetros 1.4.- Métodos fisiológicos. 2.- Determinación de las necesidades de riego de los cultivos 3.- Funciones de producción versus agua 4.- Objetivos de la programación del riego 5.- Métodos de programación de riegos

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5.1.- Métodos basados en el estado hídrico del suelo 5.2.- Métodos basados en el estado hídrico de la planta 5.3.- Métodos basados en el balance hídrico en el conjunto suelo-planta-atmósfera 6.- Efectos del déficit hídrico 6.1.- Efectos del estrés hídrico en el crecimiento de las plantas 6.2.- Efectos del estrés hídrico sobre la producción y calidad de las cosechas 6.3.- Efectos fisiológicos del estrés hídrico 6.4.- El déficit hídrico y los índices de crecimiento 7.- Manejo del riego con suministro hídrico limitado. 8.-Manejo del riego con aguas salinas 9.-Perspectivas de la programación automática de los riegos. Sensores en suelo y planta. Práctico: En las clases prácticas se utilizarán datos reales procedentes de fincas experimentales con Proyectos de Investigación en curso. Las prácticas a realizar serán: Gabinete: 1.- Estimación de la evapotranspiración de referencia mediante la Fórmula de Penman-Monteith. Utilización del programa CROPWAT. 2.- Elaboración de programas de riego por tiempos, en base semanal, y para cultivos hortofrutícolas en goteo. Campo: 3.- Visita a la estación lisimétrica de la ESEA ‘Tomás Ferro’: lisímetro de pesada y lisímetros de drenaje 4.- Instalación de equipos y medida del estado energético y de contenido de agua en suelo (tensiómetros y sensores de resistencia eléctrica, TDR, FDR, etc.) y planta (cámara de Scholander, sensores LVDT y de flujo de savia). 5.- Recogida de datos climáticos, de potencial matricial del agua en el suelo, de dendrometría a partir de equipos de almacenamiento masivo (datalogger CR10X + multiplexor AM16/32 y CR10X + multiplexor AM25), tratamiento y análisis de los mismos. BIBLIOGRAFÍA GENERAL: Allen, R., Pereira, L., Raes, D. y Smith, M. 1998. Crop evapotranspiration guidelines for computing crop water requirements. FAO. Irrigation and Drainage, 56. Roma, Italia. 300 pp. Dasberg, S y Or D. 1999. Monitoring and management of drip systems. En: Drip Irrigation (B.L. mcNeal, F. Tardieu, H. Van Vleck, eds.) Springer-Verlag Berlin Heidelberg. p. 100-124. Domingo, R., Ruiz-Sánchez, M.C., Sánchez-Blanco, M.J. y Torrecillas, A. 1996. Water relations, growth and yield of Fino lemon trees under regulated deficit irrigation. Irrigation Science, 16: 115-123. Heermann, D.F., Martin, D.L., Jackson, R.D. y Stegman, E.C. 1990. Irrigation scheduling controls and techniques. En: Irrigation of Agricultural Crops (B.A. Sterwart y D.R. Nielsen, eds) Agronomy nº 30. Published by ASA, CSSA y SSSA. Madison, Wiscosin, USA, p. 243-279. Jones, H. G.2004. Irrigation scheduling: advantages and pitfalls of plant-based methods. Journal of Experimental Botany, 55 (407): 2427-2436 Stegman, E.C., Musick, J.T. y Stewart, J.I. 1983. Irrigation water management. En: Design and Operation of Farm Irrigation Systems (M.E. Jensen, ed.). ASAE. Michigan, USA, p. 763-861.

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BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: Domingo R., Ruiz Sánchez Mª C., Nortes P. A., Torrecillas A. y Pérez-Pastor, A. 2001. Respuesta productiva de albaricoqueros ‘Búlida’ al riego deficitario. ITEA, 97: 01-11. Fereres, E. y Goldhamer, D.A. 2000. Avances recientes en la programación de riegos. Ingeniería del Agua, 7(1): 47-54. Goldhamer, D.A. y Federes, E. 2001. Irrigation scheduling protocols using continuously recorded trunk diameter measurements. Irrigation Science, 20: 115-125. Martín de Santa Olalla Mañas F., López Fuster P. y Calera Belmonte A. 2005. Agua y Agronomía. Coedición Universidad de Castilla-La Mancha/Ediciones Mundi-Prensa. Madrid. 606 pp Criterios de evaluación La evaluación contemplará el nivel de conocimientos y de discusión crítica de resultados alcanzado por el alumno. Por tanto, se valorará la participación activa en las clases, la resolución y presentación de los ejercicios prácticos propuestos y el nivel de análisis y discusión de los temas expuestos y del material bibliográfico entregado. Calendario El curso se realizará durante los meses de mayo y junio previo consenso con los alumnos matriculados.

Riegos Deficitarios Prof: Arturo Torrecillas Melendreras, Rafael Domingo Miguel, Mª Carmen Ruiz Sánchez, Juan José Alarcón Cabañero, María Fernanda Ortuño Gallud Objetivos El objetivo del curso se centra en dar a conocer a los alumnos de tercer ciclo universitario una perspectiva del estado actual de conocimientos sobre la elaboración de estrategias de riego en zonas agrícolas con infradotación hídrica. El contenido del curso se centrará en el estudio de las relaciones agua-suelo-planta-atmósfera bajo distintas condiciones de riego en cultivos arbóreos mediterráneos, con especial referencia a las estrategias de riego deficitario controlado y de riego mediante desecación parcial del sistema radical y su efecto en la producción y calidad de la cosecha. Además, los alumnos participarán directamente en los ensayos en curso, realizando prácticas en ellos y entrarán en contacto con los investigadores que los realizan. Competencias Los alumnos adquirirán competencias para poder llevar a cabo trabajos de investigación y desarrollo aplicado de la programación de distintas estrategias de riego deficitario, con especial referencia a cultivos leñosos característicos de la agricultura mediterránea

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• Bibliografía

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Metodología Las enseñanzas abordarán los aspectos agronómicos y fisiológicos sobre los que se basan las distintas estrategias de riego deficitario. Se analizarán los resultados obtenidos en los distintos ensayos realizados por los profesores y se resolverán supuestos teóricos de carácter aplicado. También, se realizarán visitas de prácticas a las parcelas experimentales, donde se podrá usar el instrumental científico utilizado en los ensayos. Se entregará a los alumnos un resumen de los temas abordados, gráficas y tablas utilizadas, y bibliografía relevante sobre los los contenidos básicos del curso Programa de la Asignatura 1. Funciones y propiedades del agua. 2. Metodologías de estudio de las relaciones hídricas a nivel celular y planta completa. 3. Relaciones agua-suelo-planta 3.1. El sistema radical de las plantas cultivadas 3.2. Absorción y transporte del agua en la planta 3.3. El proceso de la transpiración y métodos de medida 3.4. El continuo agua-suelo-planta 3.5. Déficit hídrico y crecimiento vegetal 3.6. Mecanismos de resistencia a estreses ambientales 4. Necesidades hídricas de los cultivos. Metodologías. 5. Programación del Riego 6. Repuesta de los cultivos al riego. Períodos críticos 7. Utilización de biosensores en el manejo del riego 8. Riegos deficitarios de alta frecuencia. Efectos en el crecimiento vegetativo, producción y calidad de la cosecha. 9. Riego deficitario controlado (RDC). Efectos en el crecimiento vegetativo, producción y calidad de la cosecha. 10. Riego con desecación parcial del sistema radical (PRD). Efectos en el crecimiento vegetativo, producción y calidad de la cosecha. 11. Aspectos económicos del riego deficitario. Funciones de producción 12. Estudio de supuestos teóricos 13. Prácticas y visitas de campo Bibliografía general: Allen RG, Pereira RS, Raes D, Smith M. 1998. Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements. Irrigation and Drainage 56, FAO, Roma Cohen M, Goldhamer D, Fereres E, Girona J, Mata M. 2001. Assessment of peach tree responses to irrigation water deficits by continuous monitoring of trunk diameter changes. J Hort Sci Biotech 76:55-60 Domingo, R., Ruiz-Sánchez, M.C., Sánchez-Blanco, M.J., Torrecillas, A. 1996. Water relations, growth and yield of Fino lemon trees under regulated deficit irrigation. Irrigation Science 16: 115-123. Fereres E, Goldhamer DA. 2003. Suitability of stem diameter variations and water potential as indicators for irrigation scheduling of almond trees. J Hort Sci Biotech 78:139-144 Goldhamer DA, Fereres E. 2004. Irrigation scheduling of almond trees with trunk diameter sensors. Irrig Sci 23:11-19 León, A., Del Amor, F., Torrecillas, A., Ruiz-Sánchez, M.C. 1985. L' irrigation goutte à goutte de jeunes plantations d'amandiers. Fruits 40: 659-663. Ortuño, M.F., García-Orellana, Y., Conejero, W., Ruiz-Sánchez, M.C., Alarcón, J,J., Torrecillas, A. 2006. Stem and leaf water potentials, gas exchange, sap flow and

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trunk diameter fluctuations for detecting water stress in lemon trees. Trees-Structure and Function 20: 1-8. Ortuño, M.F., García-Orellana, Y., Conejero, W., Ruiz-Sánchez, M.C., Mounzer, O., Alarcón, J,J., Torrecillas, A. 2006. Relationships between climatic variables and sap flow, stem water potential and maximum daily trunk shrinkage in lemon trees. Plant and Soil 279: 229-242. Ruiz-Sánchez, M.C., Egea, J., Galego, R., Torrecillas, A., 1999. Floral biology of Búlida apricot trees subjected to postharvest water irrigation withholding. Annals of Applied Biology 135: 523-528. Sánchez-Blanco, M.J., Torrecillas, A., León, A. Del Amor, F. 1989. The effect of different irrigation treatments on yield and quality of Verna lemon. Plant and Soil 120: 299-302. Sánchez-Blanco, M.J., Torrecillas, A., León, A., Del Amor, F. 1989. Growth of "Verna" lemons under different irrigation regimes. Advances in Horticultural Science 3: 109-111. Torrecillas, A., Domingo, R., Galego, R., Ruiz-Sánchez, M.C. 2000. Apricot tree response to irrigation withholding at different phenological periods. Scientia Horticulturae 85: 201-215. Torrecillas, A., Ruiz-Sánchez, M.C., León, A., Del Amor, F. 1989. The response of young almond trees to different drip-irrigated conditions. Development and yield. Journal of Horticultural Science 64: 1-7. Bibliografía recomendada al alumno: Del Amor, F., León, A., Torrecillas, A. 1985. Guía Práctica para el Riego y la Fertilización de los Cítricos. Ed. Caja Rural Central (2ª edición), Orihuela (Alicante), 109 pp. ISBN 84-505-1117-3. Martín de Santa Olalla, F.; de Juan J.A. 1993. Agronomía del riego. Ed. Mundi-Prensa. 732 pp. Moreno, F., Conejero, W., Martín-Palomo, M.J., Girón, I.F., Torrecillas, A. 2006. Maximum daily trunk shrinkage reference values for irrigation scheduling in olive trees. Agricultural Water Management 84: 290-294. Sánchez-Blanco, M. J., Torrecillas, A. 1995. Aspectos relacionados con la utilización de estrategias de riego deficitario controlado en cultivos leñosos. En: Riego Deficitario Controlado. Fundamentos y Aplicaciones. Colección Cuadernos VALUE I. UE-Mundi Prensa, Madrid. ISBN 84-7114-590-1, p. 43-63. Torrecillas, A., Sánchez-Blanco, M.J. Alarcón, J.J., Ruiz-Sánchez, M.C. 2001. Physiological and agronomical aspects of the response of tree crops to deficit irrigation. En: Recent Research Developments in Plant Biology. Vol. 1. Part I. Research Signpost, Kerala. p. 143-154. ISBN 81-7736-078-7. Criterios de evaluación Se aplicará una metodología de evaluación continua de los alumnos. Para ello se realizarán, frecuentemente, resoluciones prácticas de supuestos teóricos, así como de casos reales vistos en las visitas de campo a realizar. Se encargará a cada alumno el desarrollo de un tema específico relacionado con las materias impartidas en el curso. Modelización y optimización del clima en invernaderos Prof: Dra. Mª Milagros González Real y Dr. Bernardo Martín Górriz Objetivos-

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Este curso presenta al alumno un enfoque sistémico del comportamiento físico (térmico y energético) del invernadero. Los objetivos de aprendizaje son:

• Conocer los conceptos básicos sobre las variables de estado del clima del invernadero, siendo ésta la fase previa, e indispensable para comprender los procesos de intercambio de energía y de masa que determinan el clima.

• Analizar el invernadero como un sistema integrado por un conjunto de elementos en interacción (pared de cubierta/aire/vegetación/suelo) que reaccionan respecto a las condiciones climáticas impuestas por el clima exterior, determinando la formación del microclima interno.

• Conocer los mecanismos que rigen la transferencia de masa y de energía bajo invernadero y el papel que juegan en la formación del microclima.

• Aplicar las ecuaciones fundamentales de la transferencia de energía y de masa a la climatización de invernaderos, lo que conlleva la realización de ejercicios y de aplicaciones en Excel.

Para alcanzar estos objetivos se introduce la climatización de invernaderos como un conjunto de disciplinas científicas, de técnicas y de prácticas orientadas a mejorar el potencial de productividad de los cultivos protegidos. Se presentan las bases para analizar y modelizar el balance de energía y de masa de las componentes del invernadero, haciendo especial hincapié en las aplicaciones prácticas de estos balances para el control del clima y en el diseño de los medios de climatización (sistemas de calefacción, de enfriamiento por evaporación y de enriquecimiento carbónico).

Competencias- Competencias en diseño de sistemas de climatización y optimización del clima en invernaderos.

Metodología

La docencia de este curso se organiza en parte en clases teóricas, seguidas de un debate con los alumnos, siendo éste el medio a través del cual se pueden plantear dudas acerca de (i) los conceptos presentados, (ii) los ejercicios que se dan resueltos y (iii) el conjunto de aplicaciones que cada alumno debe resolver. Todos los temas se completan con la realización de aplicaciones en ordenador, utilizando software comercial específico o bien programas informáticos desarrollados en el Área de Ingeniería Agroforestal. Esta parte permite afianzar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas y desarrollar el espíritu investigador del doctorando. Al final del curso los alumnos deben presentar los ejercicios resueltos y un resumen sintético con una interpretación crítica de los resultados obtenidos en cada una de las aplicaciones. Programa de la Asignatura

Actividades ECTS presénciales

ECTS trabajo autónomo

Total

Clases teóricas 0.50 0.85 1.35 Clases prácticas (manejo de sensores y datalogger, diseño de sistemas de climatización)

0.30

0.80

1.10

Trabajos individuales o en grupos reducidos 0.30 0.50 0.80 Exposiciones y debates 0.15 0.15 0.30 Tutorías 0.10 0.10 0.20 Exámenes 0.10 0.15 0.25 Total 1.45 2.55 4.0

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Unidad 1. Introducción a la asignatura

Material de lectura Bibliografía

Unidad 2. Las variables del clima y su medida Material de lectura Lectura complementaria (El aire húmedo y cálculo de las variables que determinan su estado) Aplicaciones Bibliografía

Unidad 3. Las funciones de climatización (I). Sistemas de calefacción Material de lectura Aplicaciones Bibliografía

Unidad 4. Las funciones de climatización (II). El enriquecimiento en CO2 Material de lectura Aplicaciones Bibliografía

Unidad 5. Las funciones de climatización (III). La climatización estival Material de lectura Aplicaciones Bibliografía

Unidad 6. Balances de energía y de masa Material de lectura Lectura complementaria (Cálculo de coeficientes de intercambio de energía y de masa por convección) Aplicaciones Bibliografía

Unidad 7. Los modelos de balance de energía Material de lectura Aplicaciones en Excel Bibliografía

Unidad 8. Los modelos de balance de masa Material de lectura Aplicaciones en Excel Bibliografía

BIBLIOGRAFÍA Albright L. D., 1990. Environment control for animals and plants. The American Society of Agricultural Engineers. DeVore-Hansen P. (Ed.), 453 pp. Bakker J.C., Bot G.P.A., Challa H., van de Braak N.J.(Eds), 1995. Greenhouse Climate Control. An integrated approach. Wageningen Pers, 276 pp. Bot G.P.A., van de Braak, 1995. Physics of Greenhouse Climate, In “Greenhouse climate control: an integrated approach”. Bakker J.C., Bot G.P.A, Challa H., van de Braack N.J. (eds.). Wageningen Pers, Chapter 3. Day W., Bailey B.J. 1999. Physical principles of microclimate modification. In “Greenhouse Ecosystems”. Capítulo 3, Eds. Stanhill and Enoch.. Ediciones Elsevier, Amsterdam. González-Real M.M., Baille A., 2005. Tecnología de invernaderos. Ed. ETSIA, Universidad Politénica de Cartagena 329 pp. ISBN84-95781-55-7. Bailey B.J. 1999. Physical principles of microclimate modification. In “Greenhouse Ecosystems”. Capítulo 3, Eds. Stanhill and Enoch.. Ediciones Elsevier, Amsterdam. Hanan J.J., 1998. Advanced Technology for Protected Horticulture. CRC Press, 684 pp.

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• Bibliografía

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Kimball B.A., 1986. Influence of elevated CO2 on crop yields. In “Carbon dioxide Enrichment of Greenhouse Crops”. Vol. II., Enoch and Kimball Eds., CRC Press, Boca Raton. Monteith, J.L., 1975. Principles of Environmental Physics. Arnold E. (Ed), London: 225pp. Nelson P.V., 1991. Greenhouse. Operation and Management. Prentice Hall Ed., 612 pp. Criterios de evaluación La evaluación de este curso se ha estructurado en torno a: Las aplicaciones que se proponen en las Unidades Didácticas que integran ejercicios ya resueltos y ejercicios que el alumno debe resolver. La resolución correcta de todas las aplicaciones contabiliza un total de diez puntos. La puntuación que corresponde a cada Unidad Didáctica se detalla en la tabla que se adjunta en lo que sigue. Se ha otorgado un mayor peso a las aplicaciones en Excel (Unidades Didácticas 7 y 8), considerando que el resto de aplicaciones concierne el desarrollo de ejercicios básicos de los que se ha dado un número importante de ejercicios resueltos. Unidad Didáctica

Nº total de ejercicios a resolver Puntuación

2

4 ejercicios a elegir libremente por el alumno entre los seis que se proponen

1,5

4 1 ejercicio 1 5

3 ejercicios a elegir libremente por el alumno entre los cinco que se proponen

1,5

7 1 ejercicio en Excel 2 8

2 ejercicios en Excel a elegir libremente por el alumnos entre los tres que se proponen

4

Modelos y herramientas para la gestión de regadíos Prof: Alain Baille y Victoriano Martínez Alvarez Objetivos El objetivo general de este modulo es el planteamiento y enfoque integrado que se debe aplicar en la planificación y gestión de zonas regables, empleando las herramientas tecnológicas disponibles a cada uno de los problemas presentados (modelos de consumo, programas de análisis y diseño de redes de distribución, sistemas de información geográfica (SIG), teledetección, sistemas de adquisición de datos y telecontrol, etc.). Los objetivos específicos de conocimiento son:

• Conocer las principales directrices de la planificación de regadíos. • Conocer las distintas tipologías de las zonas regables españolas y su

problemática. • Conocer las funciones y herramientas de gestión de las comunidades de

regantes. • Estimar las necesidades de agua de las zonas regables. • Dimensionar y diseñar sistemas de regulación, almacenamiento y

distribución de agua para riego.

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• Bibliografía

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• Conocer las aportaciones de los SIG y la teledetección al diseño y gestión de regadíos.

• Conocer las aplicaciones de sistemas de telecontrol a la gestión de redes de distribución de riego.

Competencias Competencias en diseño, análisis y gestión de regadíos. Metodología La docencia de este modulo constará de 4 horas de clase a la semana, que se impartirán siguiendo la planificación y los horarios propuestos por la Comisión Académica del mismo. Durante dos horas de docencia a la semana se expondrán los fundamentos teóricos correspondientes a cada tema y se resolverán casos prácticos sencillos que faciliten la comprensión de los conceptos y metodologías expuestos. También se presentarán los materiales de lectura complementarios (libros, artículos, manuales de programas informáticos, páginas web, etc.) y los ejercicios prácticos para el entrenamiento del alumno. Las dos horas restantes de docencia semanal se emplearán en resolver, con la colaboración de los alumnos, alguno de los ejercicios prácticos presentados y en realizar aplicaciones informáticas, prácticas de laboratorio o visitas técnicas, en función de la idiosincrasia de cada tema. En los últimos 10 minutos de cada sesión se presentarán las conclusiones de cada exposición teórica o se debatirán los resultados de los ejercicios, practicas o visitas realizadas. El módulo se completa con un trabajo de curso consistente en la búsqueda y lectura de 5 artículos técnico-científicos sobre alguna de las temáticas tratadas en el curso, con la consiguiente redacción de un informe en el que se presenten las principales conclusiones obtenidas. Programa de la Asignatura 1. Los regadíos en la planificación hidrológica. El Plan Nacional de Regadíos. 2. Las Comunidades de Regantes en la gestión de regadíos. 3. Necesidades de riego de las zonas regables. 4. Análisis y diseño de sistemas de regulación, almacenamiento y distribución de

agua para riego. 5. Conceptos y fundamentos de los SIG. 6. Aplicaciones de los SIG a la gestión de regadíos. 7. Conceptos y fundamentos de la teledetección 8. Aplicaciones de la teledetección a la gestión de regadíos. 9. Elementos de control y automatización de regadíos. BIBLIOGRAFÍA GENERAL: Cabrera, E. et al. 1996. Ingeniería hidráulica aplicada a los sistemas de distribución de agua. Editorial Universidad Politécnica de Valencia. Valencia Dal-Ré, R. et al. 2003. Pequeños embalses de uso agrícola. Editorial Mundi-Prensa. Madrid.

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• Bibliografía

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Martínez, V. y Hernández, J. 2003. Sistemas de Información Geográfica: aplicaciones en ingeniería y medio ambiente con Arcview. Editorial Moralea. Albacete. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. 1998. Plan nacional de Regadíos. Horizonte 2008. Madrid. Playán, E. y González, J.M. 2003. Gestión del agua de riego. Curso sobre gestión integral automatizada de redes de riego de uso comunitario. CENTER, Madrid. Wolfgang, K. 1995. Influencia de los aspectos de organización y gestión en la eficiencias de los sistemas de riego. CEDEX. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: Cabrera, E. et al. 1996. Ingeniería hidráulica aplicada a los sistemas de distribución de agua. Editorial Universidad Politécnica de Valencia. Valencia Playán, E. y González, J.M. 2003. Gestión del agua de riego. Curso sobre gestión integral automatizada de redes de riego de uso comunitario. CENTER, Madrid. Criterios de evaluación La evaluación de este curso se ha estructurado de la siguiente forma:

- Un examen escrito que contará de 5 cuestiones teóricas (30% de la calificación final).

- Un examen escrito que constará de 2 ejercicios o cuestiones prácticas (40% de la calificación final).

- El trabajo de curso realizado por el alumno (30% de la calificación final). Bases y Técnicas de Modelización de la Producción Agrícola Prof: Dr. Alain Baille Objetivos- El objetivo principal de este Curso es presentar un enfoque integrado de los sistemas de producción al aire libre y en invernaderos, con especial énfasis en la producción bajo condiciones de clima mediterráneo y tropical. Este enfoque se basa en el uso de modelos de simulación del crecimiento de los cultivos. El curso permitirá a los alumnos tener los conocimientos básicos necesarios para poder comprender las diferentes etapas de la elaboración del rendimiento y de la calidad. El doctorando podrá utilizar o crear modelos de crecimiento de cultivos que son herramientas muy útiles en el campo de la investigación y en la gestión de la producción (ayuda a la decisión, planning, elección de los equipamientos). Para alcanzar el objetivo de enfoque integrado, se detallarán las bases de los procesos y modelos de crecimiento, y sus aplicaciones en el campo de la producción agrícola. Se hará especial hincapié en los modelos basados en la eficiencia de conversión de la radiación solar, así como en la metodología del análisis del crecimiento. Se darán ejemplos concretos de modelos para algunas especies de interés y se confrontarán las salidas de los modelos con datos reales de producción. Se terminará el curso con la presentación de programas informáticos de simulación de la producción bajo invernadero, y sus posibles aplicaciones para la ayuda a la decisión.

Competencias-

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Competencias en modelización de los sistemas de producción agrícola.

Metodología

La docencia de este curso se organizará en parte en clases teóricas, seguidas de un debate con los alumnos, siendo éste el medio a través del cual se pueden plantear dudas acerca de (i) los conceptos presentados, (ii) los ejercicios que se dan resueltos y (iii) el conjunto de aplicaciones que cada alumno debe resolver. Las clases prácticas y actividades dirigidas se destinarán a la realización de aplicaciones en ordenador, utilizando software comercial específico o bien programas informáticos desarrollados en el Área de Ingeniería Agroforestal. Esta parte permite afianzar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas y desarrollar el espíritu investigador de los alumnos. Al final del curso los alumnos deben presentar los ejercicios resueltos y un resumen sintético con una interpretación crítica de los resultados obtenidos en cada una de las aplicaciones. El trabajo individual o en grupo reducido, bajo la tutela del profesor, consiste en un estudio bibliográfico sobre un determinado aspecto del curso con la consiguiente redacción de un informe en el que se presenten las principales conclusiones obtenidas. Programa de la Asignatura Unidad 1. Introducción a la asignatura

Material de lectura Lectura Complementaria nº 1 Bibliografía

Unidad 2. Crecimiento de los cultivos. Bases y factores de crecimiento Material de lectura Lectura Complementaria nº 2 Aplicaciones

Bibliografía Unidad 3. Intercambios gaseosos del cultivo. Bases para la modelización

Material de lectura Lecturas complementarias nº 3.1, 3.2 y 3.3 Aplicaciones Bibliografía

Unidad 4. Desarrollo y reparto de asimilados Material de lectura Lectura complementaria nº 4

Actividades ECTS presénciales

ECTS trabajo autónomo

Total

Clases teóricas 0.50 0.85 1.35 Clases prácticas (aplicaciones Excel para el cálculo de radiación interceptada, flujos de asimilados y de estimación de la productividad, manejo de modelos de cultivos)

0.30

0.80

1.10

Trabajos individuales o en grupos reducidos 0.30 0.50 0.80 Exposiciones y debates 0.15 0.15 0.30 Tutorías 0.10 0.10 0.20 Exámenes 0.10 0.15 0.25 Total 1.45 2.55 4.0

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Aplicaciones Bibliografía

Unidad 5. Esquema integrado de funcionamiento

Material de lectura Lectura complementaria nº 5 Bibliografía Unidad 6. Técnicas de modelización Material de lectura Lectura Complementaria nº 6 Aplicaciones Bibliografía Unidad 7. Modelos basados en funciones de crecimiento Material de lectura Aplicaciones Lectura Complementaria nº 7 Bibliografía Unidad 8. Modelos energéticos

Material de lectura Lectura Complementaria nº 8 Aplicaciones) Bibliografía Unidad 9. Ejemplos de modelos de cultivos en invernadero

Material de lectura Lectura Complementaria nº 9 Bibliografía

BIBLIOGRAFÍA GENERAL Bakker J.C., Bot G.P.A., Challa H., van de Braak N.J.(Eds), 1995. Greenhouse

Climate Control. An integrated approach. Wageningen Pers, 276 pp. Goudriaan J., van Laar H.H., 1994. Modelling crop growth processes. Kluwer

Academic Publishers. Jones H.G., 1993. Plants and Microclimate. A quantitative approach to

Environmental Plant Physiology. Cambridge University Press Monteith J.L., 1973. Principles of Environmental Physics. Edward Arnold, Londres. Thornley J.H.M., Johnson I.R., 1990. Plant and Crop Modelling. A mathematical

approach to Plant and Crop Phusiology. Clarendon Press, OxfordHall Ed., 612 pp. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: Challa H., 1989. Modelling for crop growth control. Acta Horticulturae, 248, 209-16. Challa H., Heuvelink E., Van Meeteren O., 1995. Crop growth and development. pp

62-83 In : Bakker JC, Bot De Wit C. T., 1970. Dynamic concepts in biology. In: I. Setlik (ed.) Prediction and

measurement of photosynthetic productivity, PUDOC, Wageningen, 17-23 Marcelis L.F.M., Heuvelink E., Goudriaan J., 1998. Modelling biomass production

and yield of horticultural crops: a review. Scientiae Horticulturae, 74, 83-111 Monteith J. L., 1977. Climate and the efficiency of crop production in Britain. Phil.

Trans. R. Soc. London, B., 281, 277-94. Criterios de evaluación

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La evaluación de este curso se ha estructurado de la siguiente forma: - Examen de los contenidos teóricos (30% de la calificación final). - Examen de los contenidos prácticos (40% de la calificación final). - Trabajo de curso realizado por el alumno (30% de la calificación final).

Tecnología e Ingeniería Alimentaria

Modelización y optimización de sistemas de procesado de alimentos Prof: Antonio López Gómez y Arturo Esnoz Nicuesa

Objetivos (1) Proporcionar la metodología de construcción y resolución del modelo matemático de comportamiento de cualquier equipo de procesado de alimentos. (2) Poner de manifiesto el interés de investigar en este ámbito de la ingeniería de alimentos. (3) Proporcionar la metodología de validación de modelos matemáticos de equipos de procesado de alimentos, a través de la experimentación en planta piloto y la realización de pruebas a nivel industrial. (4) Proporcionar la metodología de diseño de experimentos en planta piloto. (5) Mostrar el interés de la modelización matemática en la consecución de innovación y la obtención del diseño óptimo de equipos de proceso, a través de estudio de casos donde se consigue mejorar la calidad de los productos, y disminuir los costes de construcción y funcionamiento de esos equipos de procesado de alimentos.

Competencias- El alumno que curse esta asignatura obtendrá competencias profesionales en lo que se refiere a: • diseño y optimización de equipos de procesado de alimentos • Manejo y control de equipos de procesado de alimentos • Diseño de líneas de procesado de alimentos Metodología

(1) Impartición de clases magistrales en Aula (2.0 créditos). (2) Clase práctica 1: Visita a la Hemeroteca. Manejo de las revistas de investigación en este ámbito de la ingeniería de alimentos (0.2

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créditos). (3) Clase práctica 2: Búsqueda bibliográfica en la base de datos FSTA, sobre ordenador (0.3 créditos). (4) Clase práctica 3: Búsqueda en Internet, como fuente de información para la modelización y la optimización del diseño de equipos de procesado de alimentos (0.5 créditos). (5) Clase práctica 4: Experimentación en planta piloto (0.5 créditos). (6) Clase práctica 5: Realización en clase del análisis del modelo matemático de distintos equipos de procesado de alimentos, utilizando la bibliografía (0.5 créditos).

Programa de la Asignatura Teórico: (1) Metodología de construcción y resolución del modelo matemático de comportamiento de equipos de procesado de alimentos. Estudio de las leyes y relaciones matemáticas que se han de considerar en la modelización del comportamiento de equipos en la industria alimentaria: balances macroscópicos y microscópicos de materia, energía y cantidad de movimiento, leyes de velocidad de transferencia, ecuaciones de equilibrio, ecuaciones de velocidad de reacciones de tipo bioquímico, propiedades de las sustancias que intervienen en la operación desarrollada por el equipo de proceso. Búsqueda bibliográfica: manejo de las revistas de investigación en este ámbito, manejo de la base de datos FSTA. (2) Metodología de validación de modelos matemáticos de equipos de procesado de alimentos. Experimentación en planta piloto. Realización de pruebas a nivel industrial. (3) Metodología de diseño de experimentos en planta piloto, orientados a la construcción de modelos matemáticos y a la validación de los mismos. (4) Aplicaciones de la modelización en la innovación y la obtención del diseño óptimo de equipos de procesado de alimentos. Estudio de casos: equipos de escaldado, equipos de secado, equipos de fermentación, y equipos de congelación de alimentos. Aplicaciones en la mejora de la calidad de los productos, y en la disminución de los costes de construcción y funcionamiento de esos equipos de procesado de alimentos. Práctico: (1) Clase práctica 1: Visita a la Hemeroteca. Manejo de las revistas de investigación en este ámbito de la ingeniería de alimentos (0.2 créditos). (2) Clase práctica 2: Búsqueda bibliográfica en la base de datos FSTA, sobre ordenador (0.3 créditos). (3) Clase práctica 3: Búsqueda en Internet, como fuente de información para la modelización y la optimización del diseño de

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equipos de procesado de alimentos (0.5 créditos). (4) Clase práctica 4: Experimentación en planta piloto (0.5 créditos). (5) Clase práctica 5: Realización en clase del análisis del modelo matemático de distintos equipos de procesado de alimentos, utilizando la bibliografía (0.5 créditos).

BIBLIOGRAFÍA GENERAL: - CLELAND, A.C. 1990. Food refrigeration processes. Analysis, Design and Simulation. Elsevier. London. - HELDMAN, D.R., LUND, D.B. (Eds). 1992. Handbook of Food Engineering. Marcel Dekker, NY. - LÓPEZ, A., BARBOSA, G.V. 2005. Food Plant Design. CRC Press. Boca Raton. USA. - RENARD, M., BIMBENET, J.J. (Eds). 1988. Automatic control and Optimisation of Food Processes. Elsevier. Amsterdam. - TIJSKENS, L.M.M. et al. (Eds). 2001. Food processing modelling. Ellis Horwood. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: - HELDMAN, D.R., LUND, D.B. (Eds). 1992. Handbook of Food Engineering. Marcel Dekker, NY. - LÓPEZ, A., BARBOSA, G.V. 2005. Food Plant Design. CRC Press. Boca Raton. USA. - TIJSKENS, L.M.M. et al. (Eds). 2001. Food processing modelling. Ellis Horwood.


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Refrigeración y coadyuvantes para optimizar la calidad y seguridad en la postrecolección hortofrutícola Prof. Francisco Artés Calero. Prof. Félix Romojaro Almela Prof: Juan Pablo Fernández Trujillo Prof. Francisco Artés Hernández Objetivos Se ha demostrado con estudios epidemiológicos que una dieta equilibrada, rica en frutas y hortalizas favorece la salud y reduce el riesgo de ciertas enfermedades cardiovasculares y cáncer. Las frutas y hortalizas son alimentos económicos que contienen bajos niveles de grasas y elevadas concentraciones de numerosos compuestos nutricionales, como vitaminas, antioxidantes, minerales, fibra, etc. incluyendo algunos que no sintetiza el cuerpo humano, como ciertos ácidos grasos polinsaturados. Ello está estimulando el crecimiento y diversificación de su consumo, ya que se aconseja consumir al menos cinco piezas al día, a la vez que crece la exigencia de los consumidores en la calidad y seguridad alimentaria de dichos productos. Pero éstos vegetales sufren en la postrecolección deshidratación, alteraciones fisiológicas, daños mecánicos que aceleran su metabolismo y el deterioro de origen microbiano. Por ello es necesario recurrir a técnicas postrecolección que eviten o mitiguen dichos procesos entre las que la refrigeración y sus coadyuvantes son fundamentales para preservar la calidad, garantizar la seguridad y prologar en lo posible la supervivencia comercial hortofrutícola. En particular, este Curso formará al alumno en las técnicas de refrigeración y coadyuvantes convencionales y emergentes (fungicidas, recubrimientos, etc) para optimizar la calidad global y la seguridad alimentaria de frutas y hortalizas de interés económico. Se estudiarán los fundamentos así como el diseño de instalaciones, incluyendo el análisis de sus peligros y puntos críticos de control. Otros objetivos del Curso son: -Capacitar al alumno para que pueda plantear investigaciones para resolver los principales problemas de la manipulación y conservación de productos hortofrutícola frescos: deshidratación, daños mecánicos, pardeamiento, alteraciones microbiológicas y fisiológicas (incluyendo daños por el frío), así como las modificaciones indeseables del sabor, textura, aroma o valor nutritivo. -Estimular y capacitar al alumno para encontrar las principales fuentes de información. -Capacitar al alumno para plantear una investigación y realizar una presentación estructurada sobre estos productos tanto en público como en revistas científicas. Competencias- La competencia general es conocer las operaciones básicas de gestión de la manipulación y conservación de productos hortofrutícola frescos, su supervisión y control de acuerdo a la normativa, y el diseño de instalaciones (incluyendo pretratamientos) en I+D+I en este campo. Análisis de instalaciones de manipulación y conservación de productos hortofrutícola frescos para implementar mejoras técnicas en los procesos incluyendo nuevo equipamiento o tratamientos.

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Diseño de pretratamientos térmicos y gaseosos y análisis de peligros y puntos críticos de control en la cadena postcosecha de manipulación, conservación y distribución de productos hortofrutícolas frescos. Gestión de los análisis y control de atributos de calidad y de la trazabilidad en la cadena postcosecha. Diseño de estrategias convencionales y emergentes para reducir alteraciones y evaluación de la vida comercial de los productos hortofrutícolas frescos. Diseño, desarrollo y análisis de experimentos de productos hortofrutícola frescos, incluyendo búsqueda de información y exposición de resultados en público. Metodología Se alternarán las explicaciones conceptuales con los debates y las actividades participativas. Se proporcionarán documentos para ser comentados y bibliografía específica de los temas abordados. Las sesiones teóricas del curso serán de 1-2 h. Las sesiones teóricas ó teórico-prácticas utilizarán desde transparencias o pizarras hasta presentaciones informáticas, así como catálogos de equipamiento y trabajos de la bibliografía. El profesor responsable sondeará a los alumnos sobre su formación, intereses, actitudes y carencias para tratar de estimular al alumno en temas que le afectan y de plantearle cuestiones y retos en su exposición que estimulen su formación. En el caso de que no conozcan el manejo de bibliografía, búsquedas en la red o en bases de datos se les formará sobre ello. Inicialmente los profesores introducirán las definiciones y fundamentos fisiológicos y tecnológicos de los productos hortofrutícola frescos mediante clases magistrales. También se facilitará la bibliografía y documentación esencial, se introducirán las fuentes de información específicas y las formas de acceder a ellas. Igualmente se efectuarán proyecciones de videos y diapositivas de alteraciones fúngicas y fisiológicas y de instalaciones industriales. El profesor responsable actualizará la bibliografía básica como la complementaria del temario y tratará de que la biblioteca de la UPCT adquiera la necesaria para que esté a disposición de los alumnos. La revisión de temas especializados se hará cada tres meses. Las sesiones de Planta piloto y laboratorio se plantean para que los alumnos apliquen los procesos y tratamientos explicados en las sesiones teóricas, conozcan los principales problemas de estos productos y para que identifiquen los elementos de una instalación frigorífica completa incluyendo las tecnicas de atmósferas controladas y modificadas. Programa de la Asignatura Teórico: 1. Factores básicos en el almacenamiento frigorífico que condicionan la vida comercial hortofrutícola. 2. Factores y atributos de calidad hortofrutícola 3. Factores abióticos y bióticos que afectan a los órganos vegetales después de recolectados 4. La refrigeración y la alteración de la calidad hortofrutícola 5. Innovaciones en la conservación frigorífica para evitar alteraciones de los productos hortofrutícolas recolectados. I Tratamientos térmicos

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6. Innovaciones en el tratamiento frigorífico para evitar alteraciones de los productos hortofrutícolas recolectados. II Tratamientos gaseosos modulados y programados 7. Condiciones variables de conservación en cítricos y fruta de hueso. 8. Efectos de los altos niveles de dióxido de carbono sobre el metabolismo hortofrutícola. 9. Diseño de experiencias. 10. Tutorías y revisión de trabajo personal Práctico 1.- Reconocimiento de los componentes del ciclo frigorífico de compresión mecánica en Planta Piloto 2.- Cálculo informatizado del balance frigorífico en refrigeración. 3.- Líneas de manipulación y acondicionamiento de frutas, hortalizas y ornamentales. 4.- Identificación de alteraciones fúngicas, fisiológicas y daños mecánicos 5.- Determinación actividad respiratoria, emisión de etileno, índices de madurez y atributos de calidad en frutas y hortalizas refrigeradas. 6.- Visita técnica a un almacén frigorífico polivalente Bibliografía general: - Artés, F.- Refrigeración y comercialización hortofrutícola en la Región de Murcia. Edit: CEBAS-CSIC. 1987. - Instituto Internacional del Frío.- Guía del almacenamiento frigorífico. Edit. A. Madrid. 1995. - Gross, K., Wang, C.Y. y Saltveit, M. The commercial storage of fruits, vegetables, and florist and nursery stocks. Ed. USDA. Handbook 66: 2004. http://www.ba.ars.usda.gov/hb66 - Kader, A.A.- Postharvest technology of horticultural crops. Edit. Univ. of California. 2002. - Kays, S.J.- Postharvest physiology of perishable plant products. Exon Press, Georgia. 1997. - Lamúa, M.- Aplicación del frío a los alimentos. Ed. A. Madrid. 2000. - Maestre, J., Melgarejo, P., Artés, F. et al. Nuevo curso de ingeniería del frío. AMV Edic. 1993. - Wills R., Lee T.H., McG1asson W.B., Graham D., Joyce D. Postharvest. An introduction to the physiology & handling of fruit, vegetables & ornamenta1s. CABI, NY , 4th ed. 1998. Direcciones electrónicas de interés. - Centro de información postcosecha y de vegetales de la University of California: http://aesric.ucdavis.edu/ y http://www. vric.ucdavis.edu - Grupo de Postrecolección y Refrigeración de la UPCT: http://www.upct.es/gpostref Criterios de evaluación Dado el carácter teórico-práctico del curso y la estrecha relación que se establece entre profesores y alumnos, se realizará una evaluación continuada a lo largo del curso. El alumno realizará un trabajo durante el curso y lo presentará a su finalización para evaluarlo.

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Microbiología Predictiva y Mejora de la Seguridad Alimentaria Prof: Pablo S. Fernández Escámez, Alfredo Palop Gómez, Antonio Martínez López, Paula M. Periago Bayonas Objetivos Que el alumno adquiera conocimientos sobre las bases de la microbiología predictiva y aprenda a manejar las herramientas empleadas en esta disciplina, es decir, los modelos matemáticos que permiten predecir el crecimiento o supervivencia de los microorganismos en los alimentos. Los tratamientos tecnológicos de conservación de alimentos que se aplican en la actualidad (y que se describirán en esta asignatura) abarcan desde los tratamientos térmicos hasta nuevas tecnologías alternativas al calor, como las altas presiones hidrostáticas, los pulsos eléctricos de alta intensidad, los pulsos luminosos, la ozonización, las radiaciones ionizantes y el empleo de antimicrobianos naturales. Se pretende además que el alumno sea capaz de aplicar estos conocimientos a la predicción de la vida útil de los alimentos y de su seguridad alimentaria. Competencias Capacitar al alumno en los siguientes aspectos relacionados con los ámbitos de la microbiología predictiva y de la seguridad alimentaria:

- interpretar datos y analizarlos numéricamente - trabajar solo o en equipo multidisciplinar - aplicar modelos matemáticos predictivos del comportamiento microbiano - aplicar los conocimientos adquiridos a situaciones reales relacionadas con la

predicción de la vida útil de los alimentos y de su seguridad alimentaria Metodología Las clases teóricas se imparten por el método tradicional, es decir, mediante lección magistral participativa. Las sesiones de ordenador se imparten en el aula de informática (se dispone del software necesario). Las sesiones de laboratorio se imparten en los laboratorios del Area de Tecnología de Alimentos, en los que se dispone del equipamiento necesario para llevar a cabo los experimentos. Programa de la Asignatura Teórico: 1. Factores que afectan al crecimiento de los microorganismos en los alimentos. 2. Aplicaciones de la microbiología predictiva en la industria alimentaria. 3. Mecanismos de resistencia de microorganismos. 4. Cinéticas de inactivación de microorganismos. 5. Conservación de alimentos por procesos no térmicos: altas presiones hidrostáticas, pulsos eléctricos de alta intensidad, radiaciones ionizantes, otros métodos. 5. Validación biológica de tratamientos térmicos: integradores tiempo- temperatura. 6. Control de microorganismos patógenos presentes en los alimentos. Práctico:

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1. Realización de experimentos de termorresistencia en condiciones isotérmicas y no isotérmicas mediante un termorresistómetro Mastia. 2. Realización de experiencias mediante la aplicación de antimicrobianos naturales sobre distintos microorganismos, en condiciones idóneas y en alimentos reales. 3. Aplicación de procesos combinados y su impacto sobre la estabilidad y vida útil del alimento. Prácticas de ordenador: 1. Ajuste de datos de crecimiento microbiano mediante modelos matemáticos (Gompertz y DMFit). 2. Ajuste de datos de supervivencia microbiana mediante modelos matemáticos clásicos (Isotérmico en dos pasos, en un paso y no isotérmico) y de distribución de frecuencias (Weibull). 3. Establecimiento de procesos combinados. Para ello se emplearán tanto los datos obtenidos en la práctica de laboratorio como datos bibliográficos. Se empleará software específico desarrollado con este fín. 4. Manejo de bases de datos (ComBase, Pathogen modeling program y Food micromodel). BIBLIOGRAFÍA GENERAL: LIBROS Casp, A. y Abril, J. (1998) Procesos de conservación de alimentos. Mundi-Prensa, Madrid I.C.M.S.F. (1983) Ecología Microbiana de los Alimentos. Acribia, Zaragoza. Stumbo, C.R. (1983) Termobacteriología en el procesado de alimentos. Col. Of. Farmacéuticos, Madrid Barbosa-Cánovas, G.V., Pothakamury, U.R., Palou, E. y Swanson, B.G. (1999). Conservación No térmica de Alimentos. Acribia, Zaragoza ARTICULOS Baranyi, J. y T. A. Roberts. (1995) Mathematics of predictive food microbiology. Int. J. Food Microbiol. 26: 199-218. Garthright, W. E. (1991) Refinements in the prediction of microbial growth curves. Food Microbiol. 8: 239-248. Gibson, A. M., N. Bratchell y T. A. Roberts. (1988) Predicting microbial growth: Growth responses of salmonellae in a laboratory medium as affected by pH, sodium chloride and storage temperature. Int. J. Food Microbiol. 6: 155-178. Periago, P.M., Leontidis, S., Fernández, P.S., Rodrigo, C. y Martínez, A. (1998). Kinetic parameters of Bacillus stearothermophilus spores under isothermal and non-isothermal heating conditions. Food Sci. Technol. Int., 4 : 443-447. Ratkowsky, D. A., J. Olley, T. A. McMeekin y A. Ball. (1982) Relationship between temperature and growth rate of bacterial cultures. J. Bacteriol., 149: 1-5. Zwietering, M. H., I. Jongenburger, F. M. Rombouts y K. van 't Riet. (1990) Modeling of the bacterial growth curve. Appl. Environ. Microbiol. 56: 1875-1881. DIRECCIONES DE INTERNET Pathogen modeling program: www.arserrc.gov/mfs/pathogen.htm Food micromodel: www.lfra.co.uk/lfra/micromod.html Combase: www.combse.cc BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: McMeekin, T.A., J. Olley, T. Ross y D. A. Ratkowsky. (1993) Predictive microbiology: theory and applications. John Wiley & Sons, Nueva York. Buchanan, R. L., R. C. Whiting y W. C. Damert. (1997) When is simple good enough: a comparison of the Gompertz, Baranyi, and three-phase linear models for fitting bacterial growth curves. Food Microbiol. 14: 313-326.

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van Boeckel, M.A.J.S. (2002). On the use of the Weibull model to describe thermal inactivation of microbial vegetative cells. Int. J. Food Microbiol., 74: 139-159 Criterios de evaluación Dado el carácter teórico-práctico del curso y la estrecha relación que se establece entre los profesores y los alumnos, se realiza una evaluación continuada a lo largo del curso. Los criterios de evaluación son:

- el interés mostrado por los alumnos, a través de las preguntas que plantean en las clases tanto teóricas como prácticas y de ordenador

- las habilidades adquiridas en el laboratorio durante las prácticas y en el aula de informática, en el empleo del software

los conocimientos adquiridos, a través de preguntas de los profesores a los alumnos a lo largo de las clases y de la resolución de los problemas planteados

Ingeniería del Control de la Recontaminación de alimentos Prof: Antonio López Gómez, Alfredo Palop Gómez y Pablo S. Fernández Escámez Objetivos (1) Describir las tecnologías e ingenierías del procesado, almacenamiento y envasado microbiologicamente controlado (y aséptico) de alimentos líquidos y sólidos, de mayor actualidad. (2) Poner de manifiesto el interés de investigar en este ámbito de la ingeniería de alimentos. (3) Proporcionar la metodología de determinación de la vida útil de alimentos procesados, almacenados y envasados asepticamente y en recintos microbiologicamente controlados (MC). (4) Proporcionar la metodología de diseño de experimentos en planta piloto, para la manipulación, procesado, almacenamiento y envasado aséptico y en recintos MC. Competencias- El alumno que curse esta asignatura obtendrá competencias profesionales en lo que se refiere a: · Diseño de equipos de procesado ultralimpio y aséptico de alimentos · Manejo y control de equipos de procesado ultralimpio y aséptico de alimentos · Diseño de líneas de procesado ultralimpio y aséptico de alimentos Metodología (1) Impartición de clases magistrales en Aula (2.0 créditos). (2) Clase práctica 1: Visita a la Hemeroteca. Manejo de las revistas de investigación en este ámbito de la ingeniería de alimentos (0.2 créditos). (3) Clase práctica 2: Búsqueda bibliográfica en la base de datos FSTA, sobre ordenador (0.3 créditos).

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(4) Clase práctica 3: Búsqueda en Internet, como fuente de información para la optimización del diseño de estos sistemas (0.5 créditos). (5) Clase práctica 4: Experimentación en planta piloto (0.5 créditos). (6) Clase práctica 5: Realización en clase del análisis de casos de aplicación de estas tecnologías, utilizando la bibliografía (0.5 créditos). Programa de la Asignatura Teórico: (1) Tecnologías e ingenierías del procesado, almacenamiento y envasado aséptico (y en recintos MC) de alimentos líquidos y sólidos. (2) Fuentes de información en la investigación de las tecnologías de procesado, almacenamiento y envasado en recintos MC. Búsqueda bibliográfica: manejo de las revistas de investigación en este ámbito, manejo de la base de datos FSTA, Internet y otras bases de datos. (3) Vida útil de los alimentos. Determinación y analisis de su relación con las condiciones de procesado, almacenamiento y envasado en recintos y locales ME. (4) Experimentación en planta piloto. Realización de pruebas a nivel industrial. (3) Diseño de experimentos en planta piloto, orientados a la construcción de modelos matemáticos y a la determinación de la vida útil de alimentos elaborados y envasados con el uso de estas tecnologías. (4) Aplicaciones de estas tecnologías a distintos alimentos. Estudio de casos: almacenamiento, procesado y envasado aséptico de zumos cítricos; procesado y envasado de ensaladas vegetales; procesado de productos pesqueros y cárnicos. Práctico: (1) Clase práctica 1: Visita a la Hemeroteca. Manejo de las revistas de investigación en este ámbito de la ingeniería de alimentos (0.2 créditos). (2) Clase práctica 2: Búsqueda bibliográfica en la base de datos FSTA, sobre ordenador (0.3 créditos). (3) Clase práctica 3: Búsqueda en Internet, como fuente de información para la optimización del diseño de estos sistemas (0.5 créditos). (4) Clase práctica 4: Experimentación en planta piloto (0.5 créditos). (5) Clase práctica 5: Realización en clase del análisis de casos de aplicación de estas tecnologías, utilizando la bibliografía (0.5 créditos). BIBLIOGRAFÍA GENERAL: - LELIEVEDLD, H.L.M., MOSTERT, M.A., HOLAH, J. 2005. Handbook of hygiene control in the food industry. CRC Press. Boca Ratón. USA. - LEVEAU, J.Y., BOUIX, M. 1999. Nettoyage, désinfection et hygiène dans les bio-industries. Tech -Doc, Paris. (edición en español traducida por el Prof. A. López, de AMV Ediciones y Mundi-Prensa, Madrid) - LÓPEZ, A., BARBOSA, G.V. 2005. Food Plant Design. CRC Press. Boca Raton. USA. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: - LEVEAU, J.Y., BOUIX, M. 1999. Nettoyage, désinfection et hygiène dans les bio-industries. Tech -Doc, Paris. (edición en español traducida por el Prof. A. López, de AMV Ediciones y Mundi-Prensa, Madrid) - LÓPEZ, A., BARBOSA, G.V. 2005. Food Plant Design. CRC Press. Boca Raton. USA.

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Tecnología e ingeniería de alimentos envasados con procesado mínimo. Prof: Juan Pablo Fernández Trujillo Prof. Francisco Artés Calero. Prof. Francisco Artés Hernández Objetivos- El mercado de frutas y hortalizas refrigeradas mínimamente procesadas (denominadas comercialmente de la Cuarta Gama) ha sufrido una fuerte expansión desde finales de la década de los 90 hasta la actualidad. Su potencial de crecimiento es muy elevado existiendo proyectos empresariales en proyecto o desarrollo tanto en España como en la UE y el resto del mundo. Sin embargo los productos mínimamente procesados sufren estrés mecánicos debidos a la ruptura de los tejidos vegetales que aceleran su metabolismo y especialmente su deterioro por bacterias, levaduras y hongos. La vida comercial de un producto mínimamente procesado es corta comparado con un producto entero y no suele pasar su óptimo de conservación de siete días. Por ello es necesario conocer las diferencias entre productos enteros y mínimamente procesados sobre en sus respuestas fisiológicas y bioquímicas, de forma que puedan proporcionar las bases para el desarrollo de tecnologías apropiadas para reducir la pérdida de calidad y alargar la vida comercial todo lo posible. Con este Curso se pretende introducir al alumno en las tecnologías existentes para elaborar productos mínimamente procesados, en los fundamentos del diseño de instalaciones y elaborados, y en el análisis sistemático de sus peligros y puntos críticos de control, así como en la legislación actual. Otros objetivos del Curso son: -Capacitar al alumno para que pueda plantear investigaciones que ayuden a resolver la problemática de la producción y conservación de productos mínimamente procesados: Alteraciones microbiológicas, daños mecánicos y pardeamiento, cambios de sabor, textura, aroma o valor nutritivo, etc. -Que el alumno sea capaz de diferenciar entre las tecnologías y problemas del producto entero refrigerado versus los mínimamente procesados. -Estimular y capacitar al alumno para encontrar las principales fuentes de información. -Capacitar al alumno para plantear una investigación y realizar una presentación estructurada sobre estos productos tanto en público como en revistas científicas. Competencias- La competencia general es realizar las operaciones propias de gestión de la producción de productos vegetales mínimamente procesados, su supervisión y su

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control de acuerdo a la normativa, o de diseño de instalaciones o producto (incluyendo pretratamientos) en I+D+I en este campo. Análisis de instalaciones de productos mínimamente procesados de cara a implementación de mejoras técnicas en el proceso incluyendo nuevo equipamiento o tratamientos. Análisis de peligros y puntos críticos de control en estos productos a lo largo del procesado y en la cadena postcosecha. Gestión de los análisis de atributos de calidad especialmente en línea. Diseño de estrategias convencionales y emergentes para reducir alteraciones y evaluación de vida comercial. Diseño de pretratamientos y envases para productos vegetales mínimamente procesados. Diseño, desarrollo y análisis de experimentos de productos mínimamente procesados, (propios o ajenos) incluyendo búsqueda de información y exposición de resultados en público. Metodología Se alternarán las explicaciones conceptuales con los debates y las actividades participativas. Se proporcionarán documentos para ser comentados y bibliografía específica de los temas abordados. Las sesiones teóricas del curso serán de 1-2 h t. Las sesiones teóricas ó teórico-prácticas utilizan diferentes técnicas desde las tradicionales transparencias o pizarras hasta catálogos de equipamiento, muestras de bibliografía o presentaciones informáticas. El profesor responsable sondea a los alumnos sobre su formación, intereses, actitudes y carencias para tratar de estimular al alumno en temas que le afectan y de plantearle cuestiones y retos en su exposición que estimulen su formación. En el caso de que no conozcan el manejo de bibliografía, búsquedas en la red o en bases de datos (en general) se les introduce en la misma. Inicialmente los profesores del curso mediante clases magistrales introducen las definiciones y fundamentos de los productos mínimamente procesados, centrándose fundamentalmente en hortalizas. También se facilita la bibliografía y documentación, se introducen las fuentes de información específicas y formas de acceder a ellas. Posteriormente se escoge un tema de actualidad por alumno sobre la base de la literatura científica de los últimos años y sus intereses. Se exponen por los alumnos en 30 min como máximo. Se suscita un debate crítico tanto durante la exposición como al final de las mismas sobre los aspectos más relevantes. Se fomenta el espíritu crítico sobre aquellos aspectos no suficientemente aclarados o contrastados de los resultados de investigación propuestos. Anualmente el profesor responsable actualiza tanto la bibliografía básica como la complementaria del temario y trata de que la biblioteca universitaria adquiera la bibliografía para que esté a disposición de los alumnos. La revisión de temas especializados se hace períodicamente. El Grupo dispone de una web donde se incluyen sus publicaciones (http://www.upct.es/gpostref/publicaciones.htm) y la

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biblioteca dispone de buscadores para múltiples bases de datos y recursos electrónicos. Algunos temas se facilitan a los alumnos en powerpoint o en formato apuntes para mejor seguimiento y comprensión de las exposiciones. Las sesiones de laboratorio se plantean para que los alumnos apliquen los procesos y tratamientos explicados en las sesiones teóricas, así como para que identifiquen los principales problemas de estos productos. Programa de la Asignatura Teórico: 1. Introducción. Definiciones. Análisis del mercado y problemática postcosecha en la distribución y el punto de venta. Diagrama general de flujo. Fuentes de información. 2. Diseño de instalaciones industriales para procesado mínimo en fresco de frutas y hortalizas. 3. Selección y mejora del material vegetal. Factores precosecha y madurez. 4. Gestión y evaluación de la calidad (instrumental y sensorial), seguridad y reglamentación. Peligros y puntos críticos de control. Vida comercial, logística y trazabilidad. 5. Limpieza e higienización de instalaciones y productos. 6. Pretratamientos físicos, químicos y microbiológicos. Envasado en atmósfera modificada. Conservación en la cadena postcosecha 7. Alteraciones postcosecha: daños mecánicos, pardeamiento, alteraciones microbiológicas, pérdida de textura, sabor y aroma. Contaminaciones cruzadas. 8. Temas específicos sobre problemática de productos mínimamente procesados. 8.1. Frutas mínimamente procesadas y refrigeradas. 8.2. Hortalizas foliáceas, bulbos y tubérculos. 9. Experimentación de productos mínimamente procesados. Práctico: 1.- Estrategias de búsqueda de información científico-técnica en aula de informática. En las prácticas de laboratorio se utilizará como material vegetal productos vegetales frescos. Se llevarán a cabo los siguientes estudios: a. Procesado de una fruta u hortaliza. Coadyuvantes y envasado en atmósfera modificada. b. Identificación de alteraciones en la cadena postcosecha. Determinación de atributos de calidad. c.- Análisis crítico del experimento incluyendo las relaciones entre estadística, calidad y fisiología. BIBLIOGRAFÍA GENERAL: Artés-Hernández F., Artés F. 2005. Concepción y ejecución de instalaciones industriales para el procesado mínimo en fresco de productos vegetales. En: Nuevas tecnologías de conservación de productos vegetales frescos cortados. Editores: G. González-Aguilar, A.A. Gardea y F. Cuamea-Navarro. Editorial: CIAD-CYTED-CONACYT. ISBN 968-5862-060. Capítulo 25. 456-472. Fernández-Trujillo, J.P., Obando, J., Martínez, J.A., Alarcón, A., Eduardo, I,, Arús P., Monforte, A.J. 2005. Gestión de la calidad de experimentos con frutos de una colección de líneas casi isogénicas de melón. En: Atienza, J. y Rabasseda, J.

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• Bibliografía

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(Coord.). Actas del Tercer Congreso Virtual Iberoamericano sobre Gestión de Calidad en Laboratorios. III IBEROLAB. pp. 149-158. Madrid. Kays, S.J. (1997). Postharvest physiology of perishable plant products. Exon Press, Athens, Georgia. Lamúa, M. (coord.) (2000). Aplicación del frío a los alimentos. AMV -Mundi Prensa, Madrid. Singh RP., Oliveira, F.A.R. (1994). Minimal processing of foods and process optimization-an interface. CRC Press, Boca Raton, Florida. Wills R., Lee T.H., McG1asson W.B., Graham D., Joyce D. (1998). Postharvest. An introduction to the physiology & handling of fruit, vegetables & ornamenta1s. CABI, NY , 4th ed. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA AL ALUMNO: Se actualiza cada año. Ahvenainen, R. (1996). New approaches in improving the she1f 1ife of minima1ly processed fruit and vegetables. Trends in Food Science & Technology 7:179-187. Allende, A., Aguayo, E., Artés, F. (2005). Microbial and sensory quality of commercial fresh processed red lettuce throughout the production chain and shelf life. Int. J. Microbiol. 91: 109-117. Artés, F. (2000). Productos vegetales procesados en fresco. En: Lamúa, M. (Ed.). Aplicación del frío a los alimentos 5: 127-141. A. Madrid Eds., Madrid Artés, F., Allende, A. (2005). Minimal Fresh Processing of Vegetables, Fruits and Juices. En: “Emerging Technologies in Food Processing”. Editor: Prof. Da-Wen Sun. Editorial: Elsevier (Academic Press). Cap.. 675-715. Artés, F. y Artés-Hernández, F. (2000). Fundamentos y diseño de instalaciones para procesado en fresco de hortalizas. Alimentación, Equipos y Tecnología (Abril):135-141. Artés, F. y Artés-Hernández, F. (2003). Etapas decisivas y diseño de instalaciones para la elaboración de productos procesados en fresco. En: Lobo M.G. y González, M. (Eds.). Productos hortofrutícolas mínimamente procesados, pp. 57-78. Eds: Ed it. Gobierno de Canarias. Artés-Hernández F., Conesa A., Artés, F. (2006). Elaboración de pimiento mínimamente procesado en fresco. En: Compendios de horticultura. Pimientos. Ediciones de Horticultura S.L. Reus (España). Coordinado por Alicia Namesny. ISBN:84-87729-54-1. Capítulo 11: 131-138. Barret, D. et al. (2002). Fresh-cut products: Maintaining quality and safety. UC Postharvest Technology Research and Information Center. Univ. California. Davis, CA. Barry-Ryan, C., O'Beirne, D. (2001). Minimal processing of fruits and vegetables. En: Crop management and postharvest handling of horticu1tural products. R. Dris, R. Niskanen, y S. Mohan Jain (eds.). Science Pub1ishers Inc., Enfield (NH) USA - Plymouth, UK, pp. 345-358. FAIR CT96-1020 Concerted Action. (1999). Armonizzazione dei criteri di sicurezza per gli a1imenti minimamente trattati. Security Standards Hannonization Concerning Minimally Treated Foods -State of the Art Report 48 pp. Chiriotti Editori S.p.A., Italy. Fernández-Trujillo, J.P. (2006). Análisis del punto de venta de frutas y hortalizas y propuestas de mejora desde la poscosecha. Horticultura XXIV (3) 192 (Abril): 38-47. http://www.horticom.com/pd/article.php?sid=63077 Guerzoni, M. E., Gianotti, A., Corbo, M. R, Sinigag1ia, M. (1996). Shelf-1ife modelling for fresh-cut vegetables. Postharvest Biol. Technol. 9: 195-207. Lamikanra, O. (ed.) (2002). Fresh-cut fruits and vegetables science, technology and market. Technomic Pub Co., CRC Press.

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