Nesta pesquisa se propoe a produção de silagens de forrageiras anuais com uso de fertirrigação com Si e uso de microrganismos no solo, para aumenta a produção de grãos e silagens para ruminantes no período de estressafra (seca).

Durante el proyecto “Estudiantes para el Desarrollo” entre la universidad de Kwantlen, Canadá y la universidad de Sancti Spíritus José Martí Pérez, se realizaron varias visitas de intercambio académico e investigativos entre estudiantes e académicos de ambos paises. Además se desarrollaron diversas investigaciones conjuntas que tributaron en capacitación y producción científica.

Durante este proyecto multidisciplinario financiado por la FAPESP se han conseguido hasta la fecha 24 artículo publicados en revistas internacionales de alto impacto, de los cuales soy autor o coautor en 8, y de ellos, en 4 soy el primer autor y de correspondencia. Mayores informaciones, así como todos los artículos derivados de este proyecto se pueden encontrar en el siguiente enlace: https://bv.fapesp.br/pt/auxilios/29555/miniface-climate-change-impact-experiment-to-analyze-the-effects-of-elevated-co2-and-warming-on-phot/

El objetivo del trabajo fue evaluar diferentes formas de aplicación de microorganismos eficientes (ME) en diferentes cultivos y sobre el suelo, tanto en clima tropical (Cuba), como en clima frío (Canadá). Se llevaron a cabo diversos experimentos en los que se concluyó que el empleo de ME en aplicaciones foliares correspondientes a 50, 100, 150 y 200 ml/L mejora el crecimiento y consecuentemente la producción de las plantas, siendo ese efecto más significativo en la dosis de 100 ml/L en cultivos como el tomate, zanahorias, pepino y arroz. En los parámetros del suelo, contribuyen con la degradación de la materia orgánica y con el proceso de mineralización de los compuestos orgánicos.

Prevê-se que o aquecimento global aumente a intensidade e a duração dos eventos climáticos extremos, como secas, ondas de calor e inundações, especialmente nas regiões tropicais. Mudanças climáticas afetam o crescimento de espécies forrageiras. No entanto, faltam informações sobre os efeitos das mudanças climáticas globais no desempenho nutricional de pastagens tropicais, especialmente em condições de campo. Nós, assim, conduzimos dois experimento em campos com as forrageiras Panicum maximum e Stylosanthes capitata utilizando um sistema de temperatura controlada do aquecimento do ar (T-Face) e avaliou-se os efeitos de duas condições de temperatura, (temperatura ambiente) e aquecimento moderado (2°C acima da temperatura ambiente) e dois níveis de disponibilidade hídrica, (irrigada e não irrigados), no acúmulo de nutrientes, eficiência de uso de nutrientes (NUE), nos padrões estequiométricos de C:N:P e na produção de biomassa foliar. Ambos experimentos foram conduzidos utilizando um delineamento de blocos completos casualizados em arranjo fatorial. Nossos resultados revelaram que em plantas de P. maximum (pastagem C4) a concentração foliar de N e P diminuiu sob estresse hídrico, o que aumentou as relações C:N e C:P, enquanto o aquecimento aumentou a relação N:P. A produção de biomassa foliar foi prejudicada em até 16% sob condições de estresse hídrico e temperatura ambiente, mas a produção de biomassa foi melhorada em 20% sob condições de aquecimento e irrigação. Nossos resultados também mostraram que a instabilidade homeostática em condições de seca resultou na diminuição da produção de biomassa foliar, e concluiu-se que o aquecimento é benéfico apenas para o crescimento das plantas em condições bem irrigadas. Enquanto isso, a seca diminuiu a NUE de K, Ca e B e a biomassa seca das folhas, enquanto o crescimento das raízes foi estimulado. No entanto, sob aquecimento e irrigação aumentaram a biomassa seca das folhas, a biomassa seca das raízes, a densidade do comprimento das raízes, a área superficial da raiz e a NUE de N, P, K, Ca, Mg, Cu, Mn e Zn. Por outro lado, no segundo experimento com plantas de S. capitata (pastagem C3), nossos resultados mostraram que as condições de seca reduziram as concentrações de fósforo (P) e aumentaram a relação N:P nos diferentes órgãos da planta. Descobrimos que a produção de biomassa acima do solo diminuiu significativamente sob condições de seca e de alta temperatura (wSaT e wSeT); observamos uma diminuição no conteúdo de nitrogênio (N), na relação folha/inflorescência e relação folha/caule, e um aumento na relação C:N nos órgãos vegetativos. No entanto, sob condições quentes e irrigação, a biomassa das folhas aumentou aproximadamente 33%. Concluímos que o aquecimento em condições bem regada e sem restrições na disponibilidade de nutrientes no solo, pode aumentar a produção de biomassa vegetal, presumivelmente devido a um nível mais alto da homeostase estequiométrica.

Edital CNPq: CNPq/TWAS – Doutorado-Sanduiche no Pais /Sandwich PHD Fellowship – SWP 2014 – Vigência: 01/08/2015 a 31/01/2016 (6 meses). Ciência do Solo – Período de bolsa TWAS finalizado – 304201/2014-6
Como parte de este proyecto de investigación se publicaron dos artículos que se nombran a continuación:

*Olivera-Viciedo, D (AC)., Prado, R.M., Lizcano, R., Salas, D., Nascimento, L.C., Calero, A., Peña, K., Betancourt, C. (1/8). 2020. Physiological role of silicon in radish seedlings under ammonium toxicity. Journal of the Science of Food and Agriculture, (FI=4.125, Q1), v. 100, p. 5637-5644. Indización: (ISI/WoS, Scopus). https://doi.org/10.1002/jsfa.10587

*Olivera-Viciedo, D (AC)., Prado, R., Lizcano, R., Nacimiento, L., Calero, A., Theodore, L and Castellano, L. (1/7). 2019. Silicon supplementation alleviates ammonium toxicity in sugar beet (Beta vulgaris L.). Journal of Soil Science and Plant Nutrition. (FI=3.612, Q2), v. 19. p. 413-419. Indización: (ISI/WoS, Scopus). https://doi.org/10.1007/s42729-019-00043-w

La temperatura y la humedad del suelo afectan fuertemente el valor nutricional y la digestibilidad de las plantas forrajeras a través de cambios en la composición química de la hoja o la proporción de tejidos de la hoja. En este proyecto, nuestro objetivo fue evaluar las modificaciones anatómicas de la hoja de dos especies forrajeras tropicales, Stylosanthes capitata (C3) y Megathyrsus maximus (C4) en condiciones cálidas (+2 °C) en condiciones de riego abundante y secano e investigar las interacciones entre alteraciones anatómicas de las hojas, composición química de las hojas y digestibilidad de las hojas. Los experimentos se realizaron en condiciones de campo utilizando un sistema de mejora controlada por aire libre de temperatura (T-FACE). Observamos que las plantas a temperaturas elevadas produjeron hojas con estomas más pequeños y tejido mesófilo más delgado y un grosor total de hoja reducido, lo que podría afectar el intercambio de gases. Por otro lado, la reducción de la humedad del suelo aumentó la densidad estomática y el grosor de la epidermis adaxial. En ambas especies, la concentración de las fracciones fibrosas de las hojas aumentó en condiciones cálidas y sin riego, mientras que la concentración de proteína cruda y la digestibilidad disminuyeron. Sin embargo, la digestibilidad de la hoja se asoció con la composición química de la hoja más que con la proporción de diferentes tejidos de la lámina de la hoja. Concluimos que, aunque ambas especies desarrollaron modificaciones anatómicas en las hojas para aclimatarse en condiciones de calentamiento futuro, el valor nutricional y la digestibilidad de las hojas se reducirán, lo que podría afectar la producción ganadera futura y las emisiones de metano de los rumiantes.

Chile es uno de los líderes mundiales en exportación de fruta de palta, con aumentos de exportaciones cada vez mayores para mercados internacionales durante los últimos años. A pesar de los crecientes aumentos en las exportaciones de frutos, uno de los problemas en palta es conocido como mancha negra “Black spot”. La mancha negra se evidencia solo después del almacenamiento postcosecha prolongado, con la aparición de manchas oscuras circulares sobre el exocarpo del fruto y es detectado sólo tardíamente en los mercados de exportación provocando así el rechazo de la fruta. El presente proyecto tiene como objetivo entender las causas que originan la aparición de Black spot en frutos de palta var. Hass usando un enfoque integral de metabolómica y evaluaciones de calidad poscosecha. Hasta el momento, fueron cosechados frutos de 8 huertos (Ensenada, Pililén, Los Angeles, Resguardo, Inversiones, El Rancho, Quilhuica y Los Lilenes) correspondiente a cosecha temprana y 4 huertos (Resguardo, Pililén, Quilhuica y Los angeles) para cosecha tardía. Los frutos fueron evaluados a cosecha, a la salida de cámara de frio y en madurez de consumo. Los atributos evaluados correspondieron a: peso, color, presencia de daño lenticular, daño de pulpa, daño vascular, firmeza y materia seca. También se hicieron muestreos de epidermis de 5 frutos a la cosecha y cada 10 días de almacenamiento (0, 10, 20, 30 y 40 d) para analizar el sistema enzimático y no-enzimático de defensa y un análisis metabólico integral. Los resultados obtenidos hasta la fecha muestran que hay una disminución de firmeza y peso de frutos almacenados, con disminución más rápida a la salida de cámara hasta madurez de consumo. De todos huertos estudiados hasta la fecha no fue observado presencia de Black spot en los diferentes huertos. Muchos frutos estudiados presentaron presencia de lenticelosis, russet en la piel, picoteo y algunos con antracnosis. Frutos de Ensenada, Resguardo y Quilhuica almacenados por 25 días en aire regular presentaron alto porcentaje de lenticelosis. Frutos almacenados por 40 días presentaron un patrón similar, con alto porcentaje de lenticelosis para frutos provenientes del Resguardo, Ensenada y Los Angeles, y presencia de frutos con russet para Resguardo y Pililén. Frutos almacenados por 25 días de Ensenada maduraron en promedio en 8 días, Los Angeles entre 8 y 10 días, Pililén en 10 días, Quilhuica y Resguardo en 6 días. Cuando los frutos fueron almacenados por 40 días, frutos de Ensenada y Pililén maduraron en 5 días y aquellos de Los Angeles, Quilhuica y Resguardo maduraron en 3 días. La materia seca de los frutos de Ensenada (cosecha temprana) y Quilhuica (cosecha tardía) estuvo por debajo del mínimo de 23% y 27% respectivamente.

Chile is one of the world’s largest producers of avocados contributing to its economy growth. Increased production and international competition, in addition to changes in production conditions, require Chilean producers to focus on developing competitive advantages. Recently, a new problem for Chilean Hass exported avocado has appeared and it is known as “black spot”, which caused rejections of up to 20%. The causes of this disorder are still unknown and sometimes associated to physiological or pathological disorders. The symptoms visible after storage are variable and the causes of the black spot symptoms are not known in the literature and there is no scientific consensus regarding the causesof black spot disorder in avocado.
Preliminary work of our group at PUCV has analyzed fruit from orchards from different agro-ecological regions during the season 2017/2018 and recorded different incidence of black spot associated to climatological conditions and to the defense mechanisms of the fruit. A deep study for better understanding the causal factors of black spot is needed.

In this project we hypothesized that black spot development in Hass avocado epidermis is driven by an imbalance of oxidative stress markers and antioxidant defense system. Thus, the main objectives of this proposal are to evaluate the balance/imbalance between oxidative stress markers and antioxidant defense systems of Hass avocado epidermis at different levels (enzymatic, transcriptomic and metabolomic) and its correlation to “black spot” development under different scenarios.

We will use a metabolomics approach (GC-MS, HPLC and transcriptomics) to monitor changes in antioxidant defense system, reactive oxygen species and fruit quality parameters of stored Hass avocado combined with chemometrics for data integration. Fruits from 2 different orchards (high and no incidence of black spot based on historical data) during two subsequent harvests and two different seasons (early and late season) will be collected and stored in two different storage conditions for subsequent laboratory analyses.

The results of this study are expected not only to provide more foundation into the biochemical processes associated to black spot of ‘Hass’ avocados but also provide potential ‘biomarkers’ involved in this disorder, which may help to implement postharvest protocols to reduce this problem in practice. Important variables or biomarkers found will be also used in model building to predict black spot development during storage. This project will generate scientific and academic publications, extension and training of young researchers and will strengthen the network with our national and international key partners. The findings of this project will help growers, agronomists, and packing houses achieve significant cost savings during postharvest handling and storage of avocados.