Caracterización de la respuesta a la temperatura en la germinación de semillas de Jatropha curcas

Resumen: La situación energética actual, la insaciable demanda energética y alimenticia y el complejo panorama sobre el futuro de los combustibles fósiles, han forzado a la búsqueda acelerada de nuevas fuentes alternativas para producir energía, entre ellas la producción de energía a partir de productos vegetales. Para no enfrentar ambas necesidades, el desafío de encontrar productos vegetales no comestibles, que se adapten a zonas marginales, que sean rentables y que proporcionen una fuente alta de energía, promete ser la alternativa prometedora que encaje en el escenario futuro y actual. El estudio profundo de nuevas especies , como Jatropha curcas para la producción de biodiesel adquiere relevancia. Este trabajo tiene el propósito de ampliar la frontera del conocimiento en el mecanismo fisiológico de germinación de J. curcas. El objetivo es poder caracterizar la respuesta a la temperatura durante la germinación de esta especie usando el análisis de tiempo térmico. Para esto se incubaron semillas de J. Curcas a cuatro diferentes temperaturas (20, 25, 30 y 35ºC) en agua destilada (Ψa=0 MPa). La temperatura base y temperatura óptima fueron 19ºC y 30ºC respectivamente. Aproximadamente el 40% de la población de semillas manifestó dormición absoluta. Otra parte de la población presentó dormición relativa, que se expresó progresivamente en distintas fracciones cuando la temperatura de incubación se alejó de los 30ºC. La aplicación práctica de los resultados encontrados en esta tesis, revela severas dificultades tanto para la germinación como para el establecimiento del stand de plantas de Jatropha curcas, las cuáles deberán ser consideradas por los mejoradores durante el proceso de selección y domesticación. La más importante de las limitaciones es el estrecho rango de temperaturas en el cual no se encuentran los problemas de dormición y la elevada tendencia que presenta la semilla para entrar en dormición secundaria con temperaturas mayores a 30ºC.

Factores ambientales que afectan la germinación de Dipsacus fullonum L; evaluación de temperatura, stress salino y osmótico

Resumen: Dipsacus fullonum es una especie conocida vulgarmente como carda, carda silvestre o cardencha, perteneciente a la familia Dipsacaceae. Es una maleza muy invasora que crece en sitios abiertos y resiste condiciones de sequía, inundación y salinidad. Conocer la tolerancia de esta especie a estos factores permitiría conocer su potencial área de infestación. Al presente esta información es escasa en la Argentina. Por otro lado, tampoco se dispone de información acerca del valor de sus temperaturas cardinales ni de la tolerancia al estrés salino u osmótico. Por ello, dentro de este marco teórico se evaluaron: i) el potencial agua base de germinación (ψb (50)) aplicando el modelo del hidrotiempo y ii) las temperaturas cardinales y iii) el tiempo térmico a germinación (TT). Para la obtención de estos parámetros se condujeron diferentes ensayos de germinación a las siguientes temperaturas: 5°C; 10°C; 15°C; 20°C; 25°C; 30°C y 35°C. Se calculó el porcentaje de semillas germinadas y el tiempo medio a germinación para todos los tratamientos térmicos. Fue observado que a medida que la temperatura aumentó, disminuía el tiempo medio a germinación (T50) y sólo en dos temperaturas estudiadas el porcentaje final no llegó al 100% (i.e. 5°C y 30°C) y a 35°C no se observó germinación. La temperatura base fue de 4,94ºC, la óptima fue 25,46ºC y la crítica fue 38,90ºC. El tiempo térmico para la etapa de germinación fue de 39,06ºCd. En los ensayos de stress osmótico y salino, se observó que a medida que las semillas fueron incubadas a potenciales más negativos el porcentaje de germinación final no varió excepto en los potenciales muy negativos (- 1 MPa en NaCl y -0,75MPa en PEG). En cambio, se observó un retraso en el inicio de la germinación. Estos resultados proponen que en coincidencia con sus características morfológicas, su hábito de crecimiento, su fácil dispersión y el amplio rango de condiciones ambientales donde la germinación alcanza elevados porcentajes permiten proponer que D. fullonum sea reportada en nuevas zonas.

Influencia de las condiciones del estrés salino sobre parámetros de crecimiento de un cultivar tolerante y un cultivar susceptible de Lotus tenuis al estado vegetativo : ciclo 2013

Resumen: Lotus tenuis es una valiosa leguminosa forrajera naturalizada en la Pampa Deprimida. Presenta una reconocida tolerancia al anegamiento y a la salinidad, postulándose como una especie clave para la producción ganadera de la zona. El objetivo del trabajo fue evaluar la influencia del estrés salino en el crecimiento vegetativo de dos familias de medios hermanos de L. tenuis, una reconocida como tolerante a la salinidad y la otra como susceptible. El ensayo se realizó bajo invernáculo en macetas con cinco plantas cada una. Se llevaron a cabo tres tratamientos, uno control y dos salinos con 75mM y 150mM NaCl desde la cuarta hoja pentafoliada desplegada hasta la aparición de la primera flor. Se tomaron datos de temperatura, actividad eléctrica del suelo y radiación. En total se analizaron ocho variables (% de materia seca (MS) en tallo y hoja, y en corona y raíz; MS de tallo y hoja, y de corona y raíz; MS de tallo y de hoja; relación MS aérea/MS radicular y MS tallo/MS hoja) a través de análisis de varianzas y LSD Fisher (p < 0,05) comparando entre genotipos y entre dosis. Se encontró interacción entre los factores en dos variables, % MS en corona y raíz, y en MS de tallo. Con respecto a las dosis se encontraron diferencias significativas para todas las variables, mientras que para el genotipo solo ocurrió en tres variables, MS de tallos y hojas, relación MS aérea/MS radicular, y MS de hojas. Frente a las dosis salinas se redujo la producción de MS y solo aumentó el % de MS. Para evaluar la performance de cada genotipo frente al estrés salino, se calculó expresando en porcentaje, la respuesta de cada uno en las dosis salinas frente a los tratamientos testigos. Evaluando la performance de estos genotipos, se considera que se deberían buscar líneas con un mejor comportamiento frente a la salinidad para los programas de mejoramiento forrajero de esta especie.

Efecto de la aplicación de fungicidas sobre el control de enfermedades de fin de ciclo y el rendimiento en maíz tardío en la región semiárida pampeana

Introducción: En la campaña 2012 – 2013, según el Foreign Agricultural Service del United State Departament of Agriculture, Argentina fue el quinto país productor de maíz en el mundo y segundo en Latinoamérica sólo después de Brasil (USDA, 2014) A su vez la región oeste de Buenos Aires y norte de La Pampa, en la cual se sitúa el presente trabajo, es la segunda región del país en área sembrada de Argentina con 424.000 ha para la campaña 2013-2014, situándose detrás de la región centro norte de Córdoba con 580.000 ha (Bolsa de Cereales, 2014). El maíz es un cultivo clave para la rotación agrícola, siendo el cultivo de verano que mayor aporte de carbono hace al suelo (Álvarez, 2006) En la región semiárida pampeana el componente más importante de las condiciones ambientales que limita la productividad de los cultivos es la disponibilidad de agua (Corró Molas, 2012). En las últimas campañas se difundió en la región la práctica de implantar los maíces en fecha tardía. Este cambio modifica las condiciones ambientales que se producen durante el periodo crítico del cultivo. Para la región semiárida pampeana, las siembras tardías determinan condiciones de menor temperatura y radiación durante el periodo crítico del cultivo. Al mismo tiempo, para la mayoría de los años, menor déficit hídrico (Corró Molas, 2012). Para las condiciones de estrés hídrico, el atraso de la fecha de siembra es una estrategia que permite evitar la coincidencia del periodo crítico con los momentos de mayor demanda atmosférica (Andrade y Sadras, 2000). Por otro lado, las siembras tardías pueden incrementar la severidad de algunas enfermedades foliares durante el llenado de granos como Tizón Foliar (Exserohilum turcicum) (Formento, 2010; Couretot, 2010)...

Evaluación del crecimiento y producción de turiones de espárrago verde (Asparagus officinalis L.) producidos bajo dos sistemas de inicio, arañas y plantines, en Azul, Buenos Aires

En dos plantaciones de espárrago verde (Asparagus officinalis L.) en el centro de la Pcia. de Buenos Aires, del cultivar UC 157 F2, iniciadas con arañas y plantines, durante su primer año de cosecha, se determinó la tasa de elongación diaria y total hasta el momento de la ramificación de los turiones, el número de días hasta alcanzar el largo exportable (22.5 cm) y los días hasta el momento de la ramificación con el objetivo de estudiar su comportamiento en la zona centro de la provincia de Buenos Aires. Las mediciones se efectuaron durante seis semanas, desde el 26 de septiembre hasta el 4 de noviembre de 2005, desde la emergencia del turión hasta el día de su ramificación (rama de 5 mm sobre su bráctea). La elongación máxima hasta el día de ramificación en promedio y para ambos sistemas de inicio, varió 2 desde 35.3 cm al principio de la cosecha hasta 22.8 cm al final de la misma. Las tasas de elongación relativas variaron en promedio para ambos sistemas de inicio, entre 0.11 cm cm-1 d-1 y 0.38 cm cm-1 d-1 dependiendo de la temperatura del aire. Al mismo tiempo las parcelas constituyentes del ensayo fueron sometidas a una cosecha comercial durante las seis semanas de evaluación. Los espárragos cosechados constituyeron el rendimiento total (kg ha-1) para cada sistema de inicio entre los cuales no se encontraron diferencias estadísticamente significativas. Este estudio permitiría explicar las diferencias de rendimiento comercial para un mismo cultivar en diferentes zonas de producción. Se concluye que para una zona dada, la elongación y sobre todo la ramificación, son variables prioritarias para la determinación del potencial productivo de un cultivar, debiendo tener en cuenta las condiciones de temperatura en las cual se pretende producir este cultivo y el mercado de destino de la producción debido a las mercadas preferencias entre sus consumidores.

Estudio de la factibilidad de aplicación, a escala planta piloto, del catalizador Cr2O3/Al2O3 en la reducción de emisión de SO2 a la atmósfera, proveniente de fuentes fijas : avances 2013

Resumen: Se planificaron las experiencias con el objeto de analizar el comportamiento del catalizador en la columna metálica de mayor diámetro. Se modificaron las masas usadas para verificar la eficiencia de retención respecto de la masa. Se realizaron ciclos de adsorción, desorción y readsorción sobre una misma muestra para determinar variaciones en la eficiencia del catalizador. En otra fase, en colaboración con el Dr. V. A. Ranea y el Dr. E. E. Mola (INIFTA, UNLP), se desarrolló el estudio teórico de la adsorción de moléculas de SO2, CH4, CO2, O2 y CO sobre Cr2O3(0001) mediante Teoría del Funcional Densidad (programa VASP, Vienna Ab-initio Simulation Package), y el estudio de la cinética de la reacción entre CH4, SO2 y el O2 junto con la presencia de especies sulfito y sulfato. Este estudio permitió hallar los sitios preferenciales de adsorción de S0 y la posible competencia con SO2 experimentalmente y por cálculos teóricos. Experimentalmente, se observa que la eficiencia de adsorción del catalizador respecto al SO2 es cercana al 100%. Se observa un pico de termodesorción a 1120 K. Luego, se estudió la oxidación de CH4 con SO2. Se observa que hay producción de CO2 desde temperatura inicial, seguida de un aumento significativo en la formación de CO2 hasta 330-340 K. Luego, la producción de CO2 se mantiene aproximadamente constante. Mediante el empleo de la ecuación de Arrhenius y resultados experimentales, se obtuvo la energía de activación de la reacción global, de 7 Kcal/mol. Mediante estudios teóricos, se determinó que la energía de quimisorción del SO2 sobre el Cr2O3 es de -3.09 eV para la configuración más estable, una energía de adsorción de O2 en estado disociativo de -1.567 eV, una energía para CH4 sobre O2 adsorbido previamente de -0.335 eV, y -0.812 eV para la configuración más estable de CO2 sobre el sustrato.

Estudio de la reducción de SO2 con CH4 en presencia de O2 a altas temperaturas, sobre catalizador de Cr2O3 soportado en alúmina

Resumen: Se propone utilizar un óxido como el Cr2O3 como catalizador ya que se ha determinado anteriormente, en la primera etapa de esta investigación, (“Estudio comparativo de la retención de SO2 sobre óxidos de metales de transición soportados en alúmina”), que la retención de SO2 sobre su superficie es un proceso de quimisorción con formación de especies sulfito superficiales sobre sitios básicos y un proceso de óxido reducción del ión metálico. Apoya este mecanismo el hecho de que la cantidad de SO2 adsorbido es función de la temperatura. La mayor eficiencia del Cr2O3 puede explicarse en base a sus propiedades superficiales, lo cual ha sido utilizado en la segunda etapa de reacción de reducción, ya que se ha completado la etapa inicial de quimisorción. En la segunda etapa de esta investigación (“Estudio de la reacción de reducción de SO2 con CH4 a altas temperaturas sobre catalizador de Cr2O3 soportado en alúmina”), se apuntó al estudio de un nuevo tipo de sinergia entre propiedades ácido-base y propiedades redox en una misma superficie. Esta tercera etapa apuntó a determinar la influencia que tiene el O2 en este proceso, ya que el O2 se encuentra presente en las chimeneas industriales en las condiciones de reacción entre el SO2 y el CH4, y produce modificaciones en los parámetros de reacción. Se experimentó con diferentes masas de catalizador y flujos de los distintos gases, y se estudió la influencia de la presencia de oxígeno en la reacción y particularmente con diferentes flujos del mismo, y la posibilidad de regeneración del catalizador.

Estudio de la factibilidad de aplicación, a escala planta piloto, del catalizador Cr2O3 soportado en alúmina en la reducción de emisión de SO2 a la atmósfera, proveniente de fuentes fijas : avances 2012

Resumen: Se realizaron las experiencias planificadas con el objeto de analizar el comportamiento del catalizador en la columna metálica, para simular condiciones de planta piloto. Se modificaron las masas de catalizador y se realizaron ciclos de adsorción, desorción y readsorción sucesivos sobre una misma muestra, con lo que se determinaron variaciones en la eficiencia del mismo. En otra fase se desarrolló el estudio teórico de la adsorción de O2 y CO2 sobre el mismo sustrato, y el estudio de la cinética de la reacción entre CH4, SO2 y el O2 por medio del programa VASP (Vienna Ab-initio Simulation Package). Se verificó, a través de los datos experimentales y teóricos y en colaboración con el Dr. V. A. Ranea y el Prof. E. E. Mola (INIFTA, UNLP), la presencia de especies sulfito y sulfato sobre la superficie del soporte. Experimentalmente, se observa que la eficiencia de adsorción del catalizador respecto al SO2 es cercana al 100%. Se observa un pico de termodesorción a 1120 K. Luego, se estudió la oxidación de CH4 con SO2. Se observa que hay producción de CO2 desde temperatura inicial, seguida de un aumento en la formación de CO2 hasta 330-340 K. Luego, la producción de CO2 se mantiene aproximadamente constante. Mediante el empleo de la ecuación de Arrhenius y resultados experimentales, se obtuvo la energía de activación de la reacción global, de 7 Kcal/mol. También se observó que el incremento del flujo de SO2 a valores superiores a 200 ml/min no incrementa la cantidad de SO2 retenida en el rango de 923-1023K. Para un incremento de masa de sustrato catalítico de 0,025 a 0,050 g, la masa retenida de SO2 se incrementa un 70,61%. Mediante estudios teóricos, se determinó que la energía de quimisorción del SO2 sobre el Cr2O3 es de -3.09 eV para la configuración más estable.

Estudio de la factibilidad de aplicación, a escala planta piloto, del catalizador Cr2O3, soportado en alúmina, en la reducción de emisión de SO2 a la atmósfera proveniente de fuentes fijas

Resumen: Se propone utilizar un óxido como el Cr2O3 como catalizador ya que se ha determinado anteriormente, en la primera etapa de esta investigación, (“Estudio comparativo de la retención de SO2 sobre óxidos de metales de transición soportados en alúmina”), que la retención de SO2 sobre su superficie es un proceso de quimisorción con formación de especies sulfito superficiales sobre sitios básicos y un proceso de óxido reducción del ión metálico. Apoya este mecanismo el hecho de que la cantidad de SO2 adsorbido es función de la temperatura. La mayor eficiencia del Cr2O3 puede explicarse en base a sus propiedades superficiales, lo cual ha sido utilizado en la segunda etapa de reacción de reducción, ya que se ha completado la etapa inicial de quimisorción. En la segunda etapa de esta investigación (“Estudio de la reacción de reducción de SO2 con CH4 a altas temperaturas sobre catalizador de Cr2O3 soportado en alúmina”), se apuntó al estudio de un nuevo tipo de sinergia entre propiedades ácido-base y propiedades redox en una misma superficie. La tercera etapa apuntó a determinar la influencia que tiene el O2 en este proceso, ya que el O2 se encuentra presente en las chimeneas industriales en las condiciones de reacción entre el SO2 y el CH4, y produce modificaciones en los parámetros de reacción. Se experimentó con diferentes masas de catalizador y flujos de los distintos gases, y se estudió la influencia de la presencia de oxígeno en la reacción y particularmente con diferentes flujos del mismo, y la posibilidad de regeneración del catalizador.En esta cuarta y última etapa se están estudiando los cambios que se producen en la reacción al pasar de escala laboratorio a planta piloto utilizando una columna de mayor diámetro construída en metal. A través de los datos experimentales se está estudiando, en conjunto con el INIFTA, la presencia de especies sulfito y sulfato sobre la superficie del soporte. Adicionalmente, por medio del programa VASP (Vienna Ab-initio Simulation Package), se analiza la interacción entre los reactivos gaseosos y el soporte.