Examinando por Materia "Fertilización nitrogenada"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Alternativa biotecnológica al proceso fisicoquímico de fijación de nitrógeno a partir de consorcios microbianos
    (Universidad del Valle, 2023) Rodríguez Arias, Oscar Mauricio; Villegas-Torres, Maria Francisca
    El presente trabajo doctoral aborda alternativa biotecnológica a la problemática asociada al proceso fisicoquímico de fijación de nitrógeno. Se desarrolló una estrategia de bioprospección en donde usando reactores en batch y a partir de inóculos provenientes de suelos y lodos de sistemas de tratamientos de aguas residuales, se establecieron ecosistemas microbianos capaces de crecer sin nitrógeno reactivo. Se determinó que, con la estrategia implementada independientemente del inóculo empleado, se puede establecer un consorcio microbiano fijador de nitrógeno logrando hasta duplicar la concentración de nitrógeno en el medio. Estas comunidades microbianas fueron posteriormente utilizadas en dos procesos biotecnológicos. En el primer caso, se acopló a la producción de metano en la valorización integral de residuos lignocelulósicos con una alta relación carbono nitrógeno C/N, en donde se pudo determinar que adicionando un 10% consorcio microbiano fijador de nitrógeno a un lodo anaerobio con respecto a su concentración de sólidos volátiles, se pudo aumentar hasta en un 57.5% la cantidad de biogas producido empleando bagazo de caña de azúcar (Saccharum officinarum) como sustrato. En el segundo caso, se utilizó un consorcio proveniente de suelo agrícola como sustituto a una fracción comprendida entre el 33% y 66% de la fertilización nitrogenada para la producción de ají cayena (Capsicum annuum L.). Se pudo determinar que al reemplazar en un 33% la fertilización nitrogenada por consorcios microbianos fijadores de nitrógeno se puede aumentar el peso y cantidad de frutos por planta. Los resultados obtenidos en esta investigación pueden ser aplicados en futuros estudios a un modelo integral de biorrefinería en el campo agroindustrial, en donde mediante el aprovechamiento de residuos orgánicos se produzcan biofertilizantes in situ y energía, disminuyendo la huella de carbono y nitrógeno de los procesos.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación espectral de plantas de ají tabasco en condiciones variables de fertilización nitrogenada
    (Universidad del Valle, 2018) Montenegro Hurtado, Frank David; Hernandez Torres, Francisco Luis; Reyes, Aldemar
    Con el objetivo de dar a conocer la percepción remota como una herramienta útil en el seguimiento fisiológico de cultivos, se desarrolló una investigación de análisis espectral en plantas de ají, alterando su condición nutricional. Dentro del proceso metodológico, se realizó un montaje experimental en el que el factor principal fue la fertilización nitrogenada que contó con tres niveles (solución sin nitrógeno 0%, solución con 50% de nitrógeno y solución completa 100%); en cada nivel se distribuyó de manera aleatoria 12 plantas por tratamiento y se escogieron 5 plantas de forma aleatoria para cada nivel; analizando de esta manera no solo cada nivel, sino también la interacción que presentan sobre los valores de reflectancia. La captura de la información espectral se realizó mediante un espectro radiómetro EPP2000, con un rango espectral entre los 400 - 950 nm y una resolución de 0.5 nm, con 3 diferentes franjas horarias de toma 9 am, 12 pm y 3 pm, obteniendo aproximadamente 2025 datos de reflectancia en total, en un periodo de 45 tiempos de muestreo a lo largo de 150 días. Además de los datos de reflectancia, se capturaron al mismo tiempo datos de índice SPAD con un SPAD 502 (medidor de clorofila). Se realizó un análisis exploratorio de datos (AED), con el fin de hallar firmas espectrales anómalas, contiguo se efectuó un análisis descriptivo por fase fenológica para las diferentes franjas horarias y niveles. Posterior a esto, se desarrolló un modelo de análisis de varianza no paramétrico (Kruskal), que se aplicó en cada longitud de onda para cada fase fenológica, y se implementó un análisis de varianza de una vía para contrastar cada nivel contra el nivel control (nutrición completa) en las diferentes franjas horarias. Para el nivel 9:00 am no hubo diferencias significativas entre tratamientos, para las 12:00 pm, la significancia fue en el verde (500-600 nm), y para las 3 pm la significancia fue en la región del infrarrojo cercano (800-950 nm). Se propuso la prueba pos-hoc de comparaciones múltiples con el test de Nemenyi, con el fin de identificar cuáles son los tratamientos que presentan estas diferencias, mostrando que hay diferencias entre los tratamientos 0N y 50N en la región del verde para las 12:00 pm y diferencias entre el 100N y 0N en la región del NIR para las 3:00 pm. Finalmente, se evaluó la bondad de utilizar los valores de reflectancia en el cálculo de variables biofísicas de la planta (clorofila), esto mediante el nivel de correlación entre los valores del índice SPAD y los calculados. Para ello, se aplicaron tres métodos, en el primero se usaron índices normalizados formados por las longitudes que mejor se correlacionan con el índice SPAD, este presentó un R2= 74% para el nivel 100N a las 9 am con el índice W3. En el segundo, se evaluaron los índices de vegetación citados en la literatura enfocados a la determinación de clorofila en la planta, con los cuales se obtuvo un R2=74% para el nivel 50N a las 9 am con el índice NDVI705. Y en el Tercero, se empleó un modelo de regresión funcional, el cual involucra todos los valores de la firma espectral como una sola función, correlacionándolos con los valores medidos in situ, obteniendo así un R2=91% para el nivel 50N y 100N a las 3 pm, con lo que se logró concluir que los modelos en donde se incluyen todos los valores de la reflectancia presentan una mejor predicción de la clorofila, en relación con los modelos que solo utilizan sectores puntuales de esta.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Manejo integrado del riego la y fertilización nitrogenada en sistemas productivos de plantas aromáticas para evitar la lixiviación de nitratos.
    (2018-04-26) Urrutia Cobo, Norberto; Daza Torres, Martha Constanza; Reyes, Aldemar; Arias Prado, Paulo César; Meneses Carvajal, Hugo Stiven; Cuervo Jurado, Santiago; Gallardo Escobar, Jorge Mario; Lenis Ferreira, Christian David
    La contaminación de fuentes hídricas por nitratos provenientes de sistemas agrícolas es un problema de carácter mundial. La lixiviación de nitratos ocurre principalmente por exceso en la aplicación de agua y fertilizantes nitrogenados en los cultivos, en especial aquellos promisorios que aún no cuentan con suficientes paquetes tecnológicos para su producción sostenible y competitiva, como es el caso de las plantas aromáticas. El desconocimiento del coeficiente de los cultivos para la determinación de las láminas de riego y las dosis inadecuadas de la fertilización nitrogenada, ha hecho que los costos de producción se incrementen y el riesgo a la contaminación sea más alto. El presente proyecto tuvo como propósito, proponer un plan de manejo integrado del riego y la fertilización nitrogenada en sistemas productivos de plantas aromáticas de estevia (Stevia rabaudiana Bertoni.) y albahaca (Ocimum basilicum L.), para evitar la lixiviación de nitratos. Como objetivos específicos se tuvieron: i) determinar las curvas del Kc para cada cultivo, ii) estimar la eficiencia y iii) definir dosis adecuadas para la fertilización nitrogenada de las aromáticas en cuestión. El proyecto se realizó en dos etapas, una en cultivos comerciales y la segunda en condiciones de invernadero. En la primera etapa se instalaron lisímetros en cultivos comerciales, localizados en el corregimiento de Juanchito (Candelaria), para realizar balances hídricos y estimar la evapotranspiración del cultivo y con ayuda de una estación meteorológica, se determinó la evapotranspiración de referencia para así calcular la curva del Kc para cada especie. En la segunda etapa en condiciones de invernadero, se instalaron lisímetros de drenaje y se evaluaron diferentes dosis de nitrógeno, usando urea como fuente de fertilizante. Durante el experimento se aplicó la lámina de riego de acuerdo al Kc calculado en la etapa anterior y los valores de evapotranspiración fueron medidos dentro del invernadero con un tanque evaporímetro tipo A. Se tomaron medidas de N en suelo, planta y lixiviados y se determinó la eficiencia de la fertilización nitrogenada. Dentro de los resultados presentados están: la curva del Kc para los cultivos de estevia y albahaca, la dosis adecuada de fertilizante nitrogenado para las dos especies teniendo en cuenta la respuesta de la planta y la menor pérdida de nitratos por lixiviación. Así mismo, el proyecto vinculó 5 estudiantes de pregrado y uno de doctorado así como dos semilleros de investigación. Como indicadores verificables se tienen cinco proyectos de grado, dos artículos en revista indexada tipo A, dos ponencias, una nacional y una internacional.