Soils constitute the largest terrestrial organic carbon (C) pool, which is three times the amount of CO2 currently in the atmosphere and several times the current annual fossil fuel emissions. Thus, increasing net soil C storage can represent a substantial C sink potential with the concomitant effect in the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions under climate change scenario. Soils in central areas of Chile showed very low organic C levels as consequence of an intensive activity of different industries such as agriculture and mining. In this sense, the high incorporation of agrochemicals in conventional and intensive agriculture and the inadequate disposal of wastes in mining operations can negatively impact the different natural and agro-ecosystems, with detrimental effects on the soil ranging from erosion, loss of organic matter (OM) and C, and a large accumulation of trace elements, which ultimately results in a significant decrease in the quality of this resource. A significant increase in the accumulation of a wide range of heavy metals in the soil, including copper, lead, cadmium and zinc among others have been widely described and associated to mining and agricultural industries.
On the other hand, under the context of sustainable agriculture, the use of agricultural wastes and thus the recycling of nutrients through biotechnological strategies is receiving increasing attention. Globally, the annual production of agricultural residues is approximately 3.7 Pg of dry matter. Straw, roots, stems and other tissues of corn, wheat and rice, are the main annual crop residues, which represent approximately 40.6%, 24.2% and 15.7%, respectively, of world production. Moreover, according to the literature, approximately 3.8 billion tons of livestock (pig and cow) and poultry manure is produced annually. For the sustainable management of these residues, aerobic composting has served as technological approach to transform this organic material into soil amendments used to increase C stock and improve different physical, chemical and biological properties of soil. However, some type of composts is degraded relatively fast under field conditions producing important nutrient losses and GHG emissions among others.
The utilization of clay minerals and recalcitrant C sources as pyrogenic C (biochar) produced by pyrolysis, have gained increasing interest as additives of composting operations, due to their influence in the reduction of GHG emissions and their effectivity in the stabilization of C both in compost and soils, leading to a cleaner compost production (reduced in emissions and leaching) and potentially C sequestrant amendments. In our previous research we reported an increase in the stabilization of C during the composting of beef manure and wheat straw mixtures and the potential sequestration of C once end-products were applied to grassland soil by the effect of halloysite (nanoclay) and oat-based biochar applied as additives. Therefore, and taking into account the positive effect related to the utilization of these additives in the composting mixture, to know how the composting process of pig manure-slurry (which is highly in heavy metal contents and GHG and odors emissions) and corn stubble can be affected by the utilization of these additives (e.g., biochar and halloysite nanoclay) in the stability of the final product has not been studied yet and result as an interesting topic of research. Moreover, the influence of additives in GHG emissions, odors, C stabilization, metal availability and the main physico chemical and biological properties during the process of composting of these organic material mixtures is also not known. Furthermore, to understand how the incorporation of this additives can also contribute in the accumulation of C and potential C sequestration once end-products are applied to metal polluted soils, and how the produced amendments affects the metal availability in soil also needs to be elucidate. Hence, this proposal suggests as main objectives 1.- To study the influence of oat based-biochar and halloysite nanoclay as additives in the composting of pig manure-slurry/corn stubble and
2.- To evaluate the effects of the end-products from composting process in the restoration of metal polluted soils from mining and agricultural industries. In a first stage, a composting study using agricultural waste co-composted with biochar and nanoclays will be conducted wherein C stabilization and gas emissions will be analyzed. Then, in order to determine the decomposition and the environmental impacts of compost in soils such as nutrient leaching and gas emissions, the produced compost will be mixed with soil and incubated. Finally, with the aim to analyze the impacts of compost in metal availability in heavy metal polluted soil, a mesocosm experiment under greenhouse conditions, and field trials will be conducted. For a better understanding of C stabilization, GHG emission, heavy metal availability and the potential mechanisms associated to the process, analytical techniques such as stable C isotope ratios (δ13C), CPMAS13CNMR spectroscopy and ICP-OES spectroscopy will be used in collaboration with the Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla, Spain (IRNAS-CSIC) and ICA-CSIC Madrid. It expects that the use of described additives will improve the composting of pig manure-slurry mixture producing amendments able to be efficiently used in the remediation of contaminated soils by increasing the preservation of C and reducing the availability of heavy metals minimizing its environmental impacts and losses

Sistema Articulado de Investigación en Cambio Climático y Sustentabilidad de Zonas Costeras de Chile CUECH/RISUE RED21992

Proyecto que aborda el uso del compost como sustrato en la viverización de especies nativas. Se participó en el diseño y desarrollo de la propuesta pero finalmente se optó por ser prestadores de servicios, además de montar los ensayos asociados al proyecto.

Proyecto presentado a FIA por COAGRICAM en el que participo como asociado y cuyo objetivo es sentar la línea base de los principales residuos agrícolas generados por la producción hortícola de la región de O’Higgins, para hacer un tratamiento apropiado de estos y promover la circularidad y el manejo sostenible de los suelos de la región.

Los objetivos de este estudio, los cuales fueron desarrollados en un periodo de tres meses estipulados por ODEPA, incluyen la elaboración de itinerarios técnicos y fichas de costos que reflejen la diversidad geográfica y tecnológica del sector apícola chileno. Además, considera una propuesta metodológica para la recolección de información y un modelo de ficha de costo que permita su actualización continua.

Para el logro de estos objetivos, este estudio incorporó, las siguientes actividades y consideraciones metodológicas:
– Se realizó una revisión bibliográfica relevante y relacionada con el objeto del estudio, se llevaron a cabo reuniones, entrevistas y actividades participativas con actores claves para desarrollar y/o validar los productos solicitados, los cuales fueron desarrolladas de manera remota o presencial según la macrozona respectiva.
– En la construcción de las fichas de costos, se incorporaron unidades de medida, precios de mercado recopilados y fuentes de información. También se incluyó un componente financiero que abordó el costo de financiar las labores e insumos mediante un crédito con una duración promedio y una tasa de interés de mercado. Además, se realizó un análisis de sensibilidad que contempló diferentes rendimientos.
– Se consideró la demanda de los cultivos más representativos en la escala geográfica que requieren la prestación de servicios de polinización, determinando la cantidad promedio de servicios de polinización que un apicultor realiza con sus colmenas.
– Se proporcionó una descripción detallada de la metodología de recolección de datos, incluyendo un contenido procedimental que permite su actualización continua.

Específicamente en este estudio se detallan los siguientes productos desarrollados:
 Itinerarios técnicos para la producción de miel, la reproducción de material biológico apícola y la prestación de servicios de polinización.
 Fichas de costos específicas para la producción de miel, la reproducción de material biológico apícola y la prestación de servicios de polinización en la escala geográfica propuesta por el oferente adjudicado.
 Propuesta de metodología para la recolección de información y un modelo estándar de ficha de costo.

El objetivo de este proyecto es generar una estrategia de extensión e innovación, que permita la adaptación de la apicultura al cambio climático. Esta estrategia contempla 4 objetivos específicos que permitirán profesionalizar el rubro apícola de la región de O’Higgins. El primer objetivo específico es entregar herramientas teóricas a los apicultores a través de cursos y talleres, tanto de manera online como presencial. El segundo objetivo específico es entregar herramientas prácticas, gracias a la implementación de Unidades de Mejoramiento Productivo Apícola, un Apiario Demostrativo y el Laboratorio de Apicultura. El tercer objetivo específico es desarrollar un análisis territorial que permita fortalecer el sistema de trazabilidad. Y el cuarto objetivo específico, es seguir fortaleciendo el capital social a través de actividades vinculación con entidades nacionales y/o internacionales.
El proyecto tiene como resultado final, formar apicultores y actores de la cadena apícola, capacitados para desarrollar las diferentes actividades necesarias en la producción apícola. Estas capacidades integradas al conocimiento de los apicultores, les permitirán realizar un manejo integral y resolver los problemas asociados al cambio climático que enfrenten en el diario desempeño de su profesión. Para ello se capacitarán en aspectos teóricos y prácticos. Se les entregarán competencias laborales de conocimiento, actitudes y habilidades para que puedan cumplir de forma exitosa con las actividades de la función apícola, permitiendo a los apicultores profesionalizarse.

Se propone estudiar la miel orgánica monofloral de Quillay (Quillaja saponaria Molina), que es un árbol endémico de Chile central. La miel de Quillay es reconocida por sus características organolépticas y efectos biológicos, comparables a mieles como la miel de manuka. Esta miel junto con el quitosano y la gelatina se utilizarán para elaborar los hidrogeles. La CHH se esterilizará mediante radiación gamma para obtener miel de grado médico. A continuación, se estudiará la caracterización fisicoquímica de la CHH y su efecto in vitro e in vivo. La caracterización se llevará a cabo mediante la determinación de diferentes parámetros fisicoquímicos y por cromatografía líquida de ultra alto rendimiento-espectrometría de masas. También se determinará la capacidad antioxidante de la CHH. Tras esta caracterización química, se evaluará in vitro el perfil de eficacia y seguridad de la miel. Para ello, se medirá el efecto de la CHH sobre macrófagos, fibroblastos y S. pseudintermedius. Por último, se comprobará el efecto in vivo de esta formulación sobre la cicatrización de heridas en ratones. Para ello, se realizará un ensayo de cicatrización de heridas, junto con el análisis histopatológico de biopsias de heridas y la determinación de parámetros hematológicos, para evaluar los cambios locales y sistémicos en los animales objeto de estudio. Con este proyecto, esperamos verificar y obtener nueva información sobre la capacidad de cicatrización de la miel chilena aplicada en hidrogeles en heridas infectadas por S. pseudintermedius. Esto permitirá contar con más herramientas para tratar eficientemente este tipo de patologías en medicina veterinaria.

Este proyecto aborda los desafíos actuales relacionados con la inocuidad alimentaria en la Región de O’Higgins, particularmente en el contexto de cambio climático. Esta región, crucial para la producción agrícola en Chile, enfrenta riesgos emergentes como sequías prolongadas, aumento de plagas y enfermedades, e inundaciones. Estos fenómenos no solo afectan la producción, sino que también aumentan la vulnerabilidad de los pequeños agricultores y apicultores, quienes desempeñan un papel clave en la cadena alimentaria. Sin embargo, no se ha explorado lo suficiente cómo estos productores enfrentan la situación actual ni cómo adoptan prácticas de inocuidad alimentaria en este contexto. El objetivo general del proyecto es analizar, por primera vez en Chile, cómo diversos factores, como el conocimiento, la actitud, el control conductual percibido, y las normas sociales y morales, influyen en la intención de los agricultores y apicultores de adoptar prácticas de inocuidad alimentaria. Además, se incorpora un enfoque de género para evaluar cómo hombres y mujeres difieren en sus percepciones y adopción de estas prácticas. Los objetivos específicos incluyen: (1) evaluar el impacto conjunto de los mencionados factores en la intención de adoptar prácticas de inocuidad alimentaria; (2) analizar el efecto moderador del género en estas relaciones; y (3) realizar talleres participativos para difundir los resultados y fomentar la adopción de estas prácticas.
Para lograr estos objetivos, el proyecto se basa en la Teoría del Comportamiento Planificado (TPB), la cual ha sido ampliamente utilizada para predecir comportamientos intencionales. Esta teoría sugiere que la intención de adoptar un comportamiento está determinada por tres factores principales: actitudes hacia el comportamiento, normas subjetivas y control conductual percibido. En el contexto de este estudio, se explorarán también las normas morales y el conocimiento como factores adicionales. Además, se utilizará la metodología de Modelos de Ecuaciones Estructurales (SEM) para analizar la relación entre estos factores y la intención de adoptar prácticas seguras en el ámbito de la agricultura y la apicultura.
El estudio se desarrollará en la Región de O’Higgins con pequeños y medianos agricultores y apicultores. Se espera encuestar al menos a 200 participantes, asegurando que un 50% sean mujeres, lo que permitirá analizar las diferencias de género en la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria. Los datos obtenidos a través de encuestas se someterán a un análisis factorial exploratorio para validar los constructos medidos y, posteriormente, se aplicarán los SEM para identificar relaciones entre variables y evaluar el impacto del género en la intención de adopción.
El proyecto también contempla la realización de talleres participativos, donde agricultores y apicultores podrán discutir los resultados de la investigación y explorar soluciones conjuntas para mejorar la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria. Estos talleres servirán no solo como una vía para la comunicación de resultados, sino también como un espacio para fomentar la co-creación de estrategias que puedan ser implementadas de manera efectiva por los productores.
Los impactos esperados del proyecto son significativos tanto a nivel regional como nacional e internacional. En primer lugar, el estudio proporcionará un modelo teórico validado sobre la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria en el contexto del cambio climático, lo cual contribuirá a la generación de políticas públicas y programas de capacitación para mejorar la resiliencia de los pequeños productores ante riesgos alimentarios emergentes. Además, el enfoque de género permitirá identificar y abordar las diferencias entre hombres y mujeres en la adopción de estas prácticas, lo que ayudará a diseñar intervenciones más inclusivas y equitativas. A nivel internacional, este proyecto se alinea con los esfuerzos globales para mitigar los impactos del cambio climático en la inocuidad alimentaria, y los hallazgos contribuirán al desarrollo de políticas y programas que integren la sostenibilidad en los sistemas agroalimentarios.
Finalmente, este proyecto fortalecerá la colaboración interdisciplinaria entre las investigadoras, permitiendo la apertura de nuevas líneas de investigación en inocuidad alimentaria, cambio climático y equidad de género, y posicionando a la Universidad de O’Higgins como un referente en estudios sobre la adaptación al cambio climático en la agricultura y apicultura.