We propose a three-stage study to explore the roles of BCRNF on NUE, wheat productivity, and nutritional grain quality. In Stage 1, we will assay the effect of BCRNFs on N-dynamics and chemical soil properties through soil incubations performed under controlled conditions for 90 days. We will measure N-losses periodically through volatilization of NH3 and NO2. Additionally, we will quantify potentially mineralizable nitrogen (PMN), changes in the C:N ratio, and changes in pH and soil nutrient content during nine sampling dates. In Stage 2, two independent experiments will be conducted to evaluate the interaction among BCRNFs with soil and its effect on the morphological, physiological, and biochemical plant adaptive strategies related to NUE. In Experiment 1, wheat will be harvested at the pre-anthesis growth stage, and plant growth parameters and N concentration in tissues will be used to determine N uptake efficiency (NUPE). Additionally, it will measure plant adaptative strategies related to N-uptake, such as root architecture, exudation of organic acids by roots, and changes in enzymatic and microbial activities in the soil. In Experiment 2, wheat plants will be harvested at the maturity stage to evaluate the relationship between grain yield and N concentration to determine N utilization efficiency (NUTE). Plant adaptive strategies related to NUTE will also be assessed, including N-translocation and remobilization, CO2 assimilation rate (A), stomal conductance (gs), photosynthesis per unit of N, PNUE. In addition, the leaf response to the fluorescence and stay green trait will also be performed. The amount of nitrogen in grain derived from the fertilizer (Ndff) will be calculated using the δ15N values obtained from grains. In Stage 3, the effect of BCRNFs on wheat productivity and nutritional quality will be evaluated in field conditions. The trials will be conducted over two agricultural seasons, and the impact of BCRNFs on soil and plant samples will be assessed at three different stages: anthesis, soft dough grain, and hard dough grain. During these stages, the chemical properties of the soil, as well as microbial and enzymatic activities, will be evaluated. Photosynthetic parameters such as A, gs, Ci, E, Fo, Fm, and QY will be quantified. The plant height, harvest index, and yield components will be assessed at the end of each growing season. Grain quality indicators like protein content, gluten levels, and sedimentation rate will also be measured. Finally, the amount of nitrogen in grain derived from the fertilizer (Ndff) will be calculated using the δ15N values obtained from grains. This proposal focused on understanding the interconnections among soil, N-fertilizer, and plant physiology, using wheat as a model crop. The primary aim is to boost N management strategies in agriculture, ensuring a balance between productivity and sustainability. The initiative seeks to create a technological solution to enhance NUE, reduce environmental impact, and ensure global food security.

Microplastics (MPs) are plastic particles that range in size from 0.1 μm to 5 mm. They have received widespread attention in the global environmental science community due to their potential effects on living organisms, ecosystem pollution, low recycling rate, and interaction with organic and inorganic contaminants. Although much research has been focused on MPs in aquatic ecosystems, terrestrial ecosystems have been largely overlooked. Consequently, there is still scarce knowledge on the sources and occurrence of MPs in soils. After being deposited in soil, MPs undergo an aging process that involves the breakdown of their polymeric chains, which promotes the interaction between MPs and organic and inorganic contaminants. This process further increases the toxicity of MPs when they sorb pollutants from the environment, which can be transported to water bodies and living organisms. However, research regarding the aging of MPs and their toxicity is needed since previous studies do not consider realistic soil conditions. Additionally, interactions between MPs and pollutants have been primarily studied for conventional MPs, with scarce research on such topics for degradable MPs, especially concerning interactions with metal(loid)s. In general, the interaction of degradable MPs with other contaminants and their further toxicity have been overlooked.

MPs have been shown to negatively affect some physical, chemical, and biological soil properties. However, results varied between studies, which have been associated with the type and shape of MPs, soil aggregate structure, porosity, water and oxygen availability, among others. More research is needed to confirm such relationships in soils. Previous studies have been mainly performed in Europe and Asia, with scarce research in Latin America. In Chile, only one study has been conducted on MPs in soils at field conditions, with other two studies regarding the effect of MPs and metals on soil biochemical properties under controlled environments. Therefore, considerable efforts should be taken to study MPs in Chilean soils. Thus, this study aims to address these gaps by considering some realistic approaches that are missing from current research on MPs. Specifically, this research will: 1) assess MPs in soils from different land uses and examine their association with soil properties; 2) evaluate degradable MPs; 3) study the ageing and adsorption capability of different MPs to metal(loid)s in soils; and 4) investigate the interactive effect of MPs and metal(loid)s under realistic conditions (including a real dose of MPs and metal(loid)s, temperature fluctuations, and soils from different land use types). By taking these steps, this study will provide novel insights into the occurrence of MPs in Chilean soils and shed light on the dynamics of soil microbial communities in the presence of MPs and metal(loid)s.

Based on the above, the proposed research aims to evaluate the effect of different types of MPs and their interaction with metal(loid)s on the soil community structure and functionality from different land use types under realistic conditions. The hypothesis is that MPs will negatively affect soil microbiome structure and functionality due to changes in soil physicochemical properties, which will be moderated by changes in the type, doses, ageing of MPs and their interactions with metal(loid)s in soil from different land type uses. This proposal will be conducted in the O’Higgins Region (VI) of Chile. Firstly, in Phase 1, six localities from different land use types will be selected: an urban wetland, agricultural field, and sclerophyll forest. Soil samples will be taken to quantify and characterize the types of MPs in soil. Secondly, in Phase 2, the evaluation of different types of aging of MPs (conventional and degradable) on chemical characteristics of such particles will be performed, which is based on the ability of MPs as carriers of metal(loid)s. With information and soils obtained from Phase 1, a realistic experimental approach will be performed in the Phase 3. These include the evaluation of aged MPs (degradable and non-degradable) on soil physicochemical and biochemical properties, and the study of degradable and non-degradable aged MPs with metal(loid)s on the functionality, structure, and co-occurrence patterns of soil microbial communities. These phases are designed to be performed over three years. This is the first study focused on the evaluation the effect of MPs and metal(loid)s on microbial communities of soils from different land use types in Chile.

Promover una alianza nacional e internacional con el fin de fortalecer la red de colaboración en el sistema suelo–planta para la generación sustentable e inocua de alimentos, mediante la aplicación de estrategias biotecnológicas y académicas, con foco en el cambio climático y prevención de contaminantes emergentes, como las micotoxinas.

Mining activities have discharged large amounts of wastes or mine tailings to the environment, which represent an important environmental issue. Mine tailings are mainly characterised by poor physicochemical properties that limit the plant establishment and development. The most negative property in these mine wastes is the high content of metals and metalloids [metal(loid)s], which are often highly toxic due to acid pH that increases metal(loid) bioavailability. This negatively affects living organisms and ecological functioning since soil microorganisms are pioneer colonisers that mediate the plant establishment. Also, mine tailings are usually deposited in abandoned locations of large land cover; from where, due to their physical characteristics, they can be transported by air and water, affecting communities and the environment in surrounding areas. There are several industrial strategies focused on the physical and chemical management of mine tailings, but these are highly expensive and occasionally not effective. These strategies have not been suitable techniques to reduce negative impacts of mine tailings on the environment. In this context, biological approaches, such as phytoremediation, have been proposed as more appropriate strategies due to low cost, easy applicability, and promising results. Nevertheless, most of the studies focused on phytoremediation of mine tailings, especially Chilean studies, have been performed in laboratory conditions. Although these studies show promising conclusions, in many cases unsuccessful results are obtained at field conditions, mainly due to laboratory experiments do not consider the dynamic field variability and potential ecological interactions.
Based on the above, the proposed research aims to evaluate the effect of the initial addition of organic-mineral amendments and the bioaugmentation of microbial communities with “core microbiome” from the root-zone of native herbaceous on the growth and development of native plants and microbial communities at copper mine tailings. We hypothesise that the growth and development of native plants in mine tailings will be promoted by the improvement of physicochemical properties of modified mine tailings (incipient technosols) through the addition of organic-mineral amendments, and the bioaugmentation of microbial communities with “core microbiome” involved in plant fitness obtained from copper mine tailings and surrounding soils.
To evaluate the mentioned hypothesis, this study will be executed in three phases: 1) Initial field characterisation: this will be done for mine tailings and soils under sclerophyllous forest; 2) Collection and recruitment of “core microbiome”: this will study the composition, function, and interactions of “core microbiome” obtained from the root-zone of native herbaceous established on mine tailings and soils under sclerophyllous forest, by which a laboratory-scale assay it is needed to produce inoculum of such ecological units (cores); 3) Restoration field experiment: this consists on the field establishment of native herbaceous species by bioaugmentation with “core microbiome” from root-zone mine tailings and root-zone soil on incipient technosols produced by the addition of organic-mineral amendments on mine tailings. These phases are designed to be performed in three years.
This study can provide insights of the promotion of ecological process and natural resilience on microbial communities of mine tailings and surroundings, which can allow the initial plant establishment a development for later possible plant recruitment from the native sclerophyllous forest. This would also evaluate whether mine tailings can be in situ managed instead of been totally removed, which implies high costs and workflow to enterprises. Additionally, this study would represent the first approach of the evaluation of the biological functioning and composition of microbial communities from root-zone mine tailings in Chile, from its current state to the subsequent restoration process.

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

Este proyecto busca analizar el nivel de competencias digitales en estudiantes universitarios, abordando las brechas de género como un aspecto clave para una educación inclusiva y adaptada a las demandas de la era digital. La temática seleccionada es orden de género, ya que está investigación evaluará los factores asociados a las competencias digitales en estudiantes de primer y último año de la Universidad de O’Higgins, con el propósito de validar su impacto en la formación académica y el desarrollo de una ciudadanía digital activa y responsable.
Para alcanzar este objetivo, se utilizará un modelo de ecuaciones estructurales (SEM) que permitirá medir cinco dimensiones de competencias digitales según el Marco Europeo DigComp: alfabetización informacional y de datos, comunicación y colaboración, creación de contenido digital, seguridad y resolución de problemas. Además, se evaluará el efecto moderador del género en la relación entre estas competencias y el nivel de ciudadanía digital, considerando su relevancia en el contexto de la transformación digital.
El estudio se desarrollará mediante un enfoque cuantitativo, utilizando un cuestionario validado que será aplicado a una muestra representativa de estudiantes con equidad de género. Los resultados serán analizados a través de SEM con mínimos cuadrados parciales (PLS-SEM) para entender cómo estas competencias impactan la preparación de los y las estudiantes frente a los desafíos digitales actuales. Al finalizar el proyecto, los resultados se compartirán mediante, al menos, una publicación científica de alto impacto, una presentación en congreso, y un seminario de cierre dirigido a la comunidad universitaria, generando una base de conocimiento que apoye el desarrollo de políticas institucionales para reducir las brechas digitales de género en la educación superior.

El proyecto busca fortalecer las competencias en Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación (CTCI) en comunidades educativas. Este objetivo se enfoca en escuelas públicas de alta vulnerabilidad, promoviendo la integración y valorización de las iniciativas del Programa Explora, y robusteciendo el ecosistema CTCI en la región de O’Higgins.

Objetivo General:
Contribuir al fortalecimiento de competencias CTCI en comunidades educativas mediante la valorización y apropiación de los instrumentos del Programa Explora, con especial énfasis en establecimientos públicos con altos índices de vulnerabilidad.

Objetivos Específicos:

Planificar, ejecutar y evaluar actividades que fortalezcan competencias CTCI en estudiantes, docentes y educadores de párvulos mediante la implementación y evaluación de instrumentos del Programa Explora.
Diseñar e implementar un plan de acción para integrar las iniciativas del Programa Explora en la gestión educativa de las comunidades.
Establecer alianzas estratégicas con actores relevantes del sector público, privado y académico para asegurar la sostenibilidad de las acciones del Programa Explora en colaboración con el ecosistema CTCI.

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.

Chile es el tercer país con mayor superficie cultivada de cerezos y principal exportador a nivel mundial. El 82% de la superficie nacional se encuentra concentrada en la zona central, específicamente en las regiones del Maule y O’Higgins. Sin embargo, el liderazgo de nuestro país en los mercados internacionales puede estar en “jaque” por el cambio climático global. La zona central ha presentado un incremento en la frecuencia de eventos extremos de temperatura máxima y olas de calor, que ha afectado a la producción de cerezas durante los últimos años. Según la proyección nacional, se espera un incremento en la frecuencia y magnitud de los eventos térmicos extremos y el alza de las temperaturas impacta negativamente la calidad de la fruta y el rendimiento de los huertos de cerezo en 3 periodos críticos: desarrollo del fruto, postcosecha y receso invernal. Para enfrentar los embates climáticos se requiere el uso de herramientas tecnológicas que modifiquen el microclima del huerto, siendo una opción las coberturas textiles. El mercado se presenta con una amplia gama de opciones para diferentes momentos del proceso productivo, lo que ha generado efectos adversos debido al desconocimiento del manejo de las coberturas por los productores y ha impedido mejorar su competitividad. Por ello nuestra propuesta de valor busca validar el uso de las coberturas textiles en periodos poco explorados del ciclo productivo del huerto de cerezo y optimizar el uso de coberturas invernales y mallas fotoselectivas como herramienta tecnológica de control térmico. Se determinará la eficiencia de estas coberturas en los diferentes periodos críticos del ciclo productivo de huertos de cerezo en la zona central, junto con la estimación de índices de eficiencia de manejo por tipo de cobertura y condición climática. Con la información obtenida, se creará una plataforma virtual de asistencia técnica amigable para productores que los guíe en el uso eficiente de coberturas para control térmico.

La fabricación digital es un concepto que está revolucionando el modo en que se producen piezas y objetos. Hace referencia a procesos de manufactura en los que se usan máquinas controladas por una computadora para fabricar un objeto, previamente diseñado en algún software. La fabricación digital incluye tecnologías como impresión y escaneo 3D, corte láser y mecanizado CNC (control numérico computarizado); que junto al diseño CAD (diseño asistido por computadora) y programación permiten procesar archivos digitales para construir objetos tangibles. También se relaciona con el modelo educativo STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemática) y con tecnologías que definen la próxima revolución industrial, la industria 4.0.
La fabricación digital puede ser considerada un medio para desarrollar competencias como la creatividad, la colaboración y el trabajo en equipo, la proactividad y el emprendimiento. Numerosas experiencias internacionales y nacionales en fabricación digital han demostrado ser eficaces en fomentar competencias transversales en estudiantes, a diferencia del simple uso de dispositivos electrónicos (por ejemplo, smartphones). La eficacia de la fabricación digital radica en que, si bien también implica el uso de dispositivos electrónicos, pone el foco en conceptualizar, desarrollar y construir un producto físico. En consecuencia, esta nueva filosofía basada en el “aprender haciendo” aumenta la motivación, otorga autonomía y brinda competencias laborales fundamentales para el siglo XXI.
La pandemia Covid-19 ha traído pérdidas irreparables, pero también grandes aprendizajes y desafíos tecnológicos. Se ha acelerado la transformación digital y se ha manifestado un gran potencial de desarrollo tecnológico local. Por otra parte, también se han visualizado brechas digitales y de género en la educación chilena. Desde el punto de vista del impacto en aprendizaje en contexto de pandemia, se ha determinado que la Región de O’Higgins podría ser una de las más perjudicadas por el cierre prolongado de los establecimientos educacionales (MINEDUC, 2020). Sumado a ello, es particularmente preocupante la diferencia, en detrimento de las niñas y las adolescentes, que ocurre con el desempeño en áreas STEAM, por lo crucial que estas resultan en las futuras oportunidades, nivel de ingresos y calidad de vida a la que podrán acceder (UNESCO, 2019).
La Estrategia Regional de Innovación identifica la baja formación e incorporación de nuevas tecnologías 4.0 como una brecha que limita la puesta en marcha de proyectos innovadores y la asociatividad entre los actores regionales. Indicadores comunes para medir la efectividad de la innovación empresarial y emprendimiento tecnológico son instrumentos de propiedad industrial, como patentes, y surgimiento de empresas de base tecnológica. Las estadísticas de la Región de O’Higgins no son buenas. Según los últimos datos de INAPI, apenas el 1,33% de las patentes solicitadas en Chile provienen de la Región de O’Higgins. Por otro lado, no existen registros de emprendimientos regionales de base tecnológica.
La incorporación de las tecnologías de fabricación digital en la formación de jóvenes makers puede fortalecer la educación STEAM, reducir la brecha digital y de género y potenciar los procesos de innovación empresarial y emprendimiento tecnológico en la Región de O’Higgins.