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Leguminosas Herbáceas Nativas: Una Alternativa Para La Restauración De Pastizales Y Suelos Degradados En El Sudoeste Bonaerense

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Leguminosas Herbáceas Nativas: Una Alternativa Para La Restauración De Pastizales Y Suelos Degradados En El Sudoeste Bonaerense UNIVERSIDAD NACIONAL DE SUR TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN CIENCIAS AGRARIAS Leguminosas herbáceas nativas: una alternativa para la restauración de pastizales y suelos degradados en el sudoeste bonaerense LIC. CLARA MILANO BAHÍA BLANCA ARGENTINA 2018 ii PREFACIO Esta Tesis se presenta como parte de los requisitos para optar al grado Académico de Magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional del Sur (UNS) y no ha sido presentada previamente para la obtención de otro título en esta u otra universidad. La misma contiene los resultados obtenidos en investigaciones llevadas a cabo en el ámbito del Departamento de Agronomía de la UNS y el Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida (CERZOS), dependiente del CONICET, durante el período comprendido entre abril de 2015 y diciembre de 2016, bajo la dirección del Dr. Daniel V. Peláez (Departamento de Agronomía-UNS, Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires, CERZOS-CONICET) y la codirección del Dr. Rodrigo Tizón (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria). …..………..….………… Lic. Clara Milano UNIVERSIDAD NACIONAL DE SUR Secretaría General de Posgrado y Educación Continua La presente tesis ha sido aprobada el…./…./…….., mereciendo la calificación de….., (………..……). iii AGRADECIMIENTOS A mi mamá y mi papá, por acercarme a la naturaleza y disfrutarla conmigo. Por enseñarme a amar la vida y la inocencia. Por el apoyo y la libertad incondicionales, que son uno de sus mayores actos de amor. A mi hermano, por jugar, pelear, crecer juntos. Por ser una excelente persona, siempre ocupada en mejorarse. Por darme la oportunidad de seguir compartiendo tiempo con él y disfrutando esta etapa nueva de menos juegos pero más miradas compinches, de menos peleas y más charlas y cervezas. A mis abuelos Elsa y Hugo, por su presencia constante, siempre buena onda, por sus chistes, sus juegos y su amor de abuelos. Al abuelo Reinaldo, por su amor al campo y al trabajo, por dejarme acompañarlo y aprender de él. A Ale, por ayudarme a crecer y a ser mejor, por tantas charlas y abrazos que nos construyen. Por tu amor. Por la huerta, el mate, el silencio, las caminatas, el campo, las risas, el sol, las miradas, el fuego, el trabajo juntos. Por acompañarme en cada una de las etapas y decisiones de este trabajo: es muy tuyo también! A la madri, por su ejemplo de trabajo incansable y por estar presente a pesar de la distancia, siempre apoyando y sabiendo por dónde andan nuestros pasos y pensamientos. A mis amigos, que hacen que la vida sea de colores y risas, en especial a aquellos que me ayudaron en las muchísimas tareas que derivaron de esta tesis y las disfrutaron conmigo. Leo, Justi, Tuti, Valdo, Mante, Fa, Lu, Pai, Aylu, Fio, Fer, Agus, Juli, Fabi, Ale, Kate: GRACIAS!! Los quiero entrañablemente! A la Universidad Nacional del Sur por aportar la beca de estudios de posgrado, el lugar de trabajo y parte de los fondos que permitieron la concreción de esta tesis. Al INTA, por aportar parte del financiamiento y sus instalaciones para algunas etapas del trabajo. Al Dr. James Muir y su equipo de Texas A&M University, por recibirme cálidamente y aportar el espacio y materiales para el análisis de parte de las muestras de este estudio. A mis directores Rodrigo Tizón y Daniel Peláez, por dejarme hacer y guiarme en este proceso de aprendizaje. Al sistema de universidades nacionales argentinas, por dar la posibilidad de acceder a educación gratuita de excelente calidad a muchísimos jóvenes de este y otros países. A la naturaleza, que es para mí una fuente de alegría, disfrute y admiración inagotable. iv RESUMEN El hombre maneja la mayor parte de la superficie terrestre y una gran proporción está dedicada a actividades agropecuarias. El modelo de producción agropecuaria vigente, fuertemente influenciado por la Revolución Verde, tiene problemas ambientales y sociales severos que ponen en duda su sustentabilidad. La agroecología y la restauración productiva son enfoques alternativos, que consideran las dimensiones ecológicas, económicas y sociales de los sistemas agroalimentarios. El sudoeste bonaerense tiene características marginales para la agricultura y aptitud principalmente ganadera. La restauración productiva de los pastizales naturales de esta región mediante la reincorporación de especies vegetales claves del ecosistema original para generar agroecosistemas más resilientes y sustentables es una prioridad que debe ser atendida. El objetivo de esta tesis fue aumentar el conocimiento sobre algunas especies de leguminosas herbáceas nativas de la región con potencial para fijar nitrógeno, mejorar la oferta forrajera y enriquecer los pastizales naturales degradados. En primer lugar se realizó una búsqueda bibliográfica para detectar y caracterizar las especies de leguminosas herbáceas nativas reportadas para el área de estudio; luego se localizaron y georreferenciaron sus poblaciones. Posteriormente se estudió la germinación, capacidad de fijación biológica de nitrógeno (FBN) y calidad nutritiva de algunas especies. Se detectaron 30 especies correspondientes a 10 géneros, 19 de ellas potencialmente útiles en agroecosistemas y 16 encontradas en alguno de los 43 sitios visitados, siendo Adesmia, Lathyrus y Vicia los géneros con más especies y A. incana y Rhynchosia senna las más frecuentemente halladas. Se estudió la germinación en laboratorio de las especies más promisorias de las que se colectó semilla: Adesmia filipes (Af), A. incana (Ai), A. muricata (Am), Lathyrus nervosus (Ln), L. pubescens (Lp), Rhynchosia diversifolia (Rd) y R. senna (Rs), evaluando el porcentaje de germinación (PG) y la respuesta a tratamientos pregerminativos aplicados para romper la dormición seminal. Las respuestas fueron variables según las especies; todas presentan un 45% o más de semillas dormantes y para la mayoría se lograron PG mayores al 50%. Los tratamientos más efectivos fueron los de escarificación física; la escarificación térmica por inmersión en agua caliente fue efectiva para Lp, Rd y Rs. Paralelamente, se aislaron cepas de rizobio nodulantes de Ai y Lp, y se evaluó la FBN en esta última utilizando inoculante propio y comercial. Lp solo estableció simbiosis efectivas con rizobios nativos y tuvo una eficiencia de fijación del 50%, sin diferencias en el contenido de nitrógeno entre tratamientos con nitrógeno mineral o simbiótico, pero con mayor producción de biomasa en el primero. Por último, se analizaron algunos parámetros de calidad nutritiva de las especies Ai, Ln, Lp, L. subulatus, Rd y Rs. En estado vegetativo, todas mostraron contenidos de proteína bruta semejantes a los de leguminosas cultivadas y algunas un contenido mayor, y buena digestibilidad. Solo se detectaron taninos precipitantes de proteínas en Rd, Rs y Ai en estado reproductivo, siendo de moderados a altos solo en Rd. Por las características evaluadas en este trabajo y las reportadas en la bibliografía, muchas de estas especies merecen ser consideradas para la restauración productiva de pastizales semiáridos y subhúmedos del centro de Argentina; nuevos estudios orientados a analizar diferentes modos de obtener semillas para cultivo a mediana y gran escala contribuirían a concretar su utilización. v ABSTRACT Human manages and handles most of the land surface and a large proportion of it is dedicated to agricultural activities. The current model of agricultural production, strongly influenced by the Green Revolution, has severe environmental and social problems that call into question its sustainability. Agroecology and productive restoration are alternative approaches, which consider the ecological, economic and social dimensions of agri-food systems. The southwest of Buenos Aires province has marginal characteristics for agriculture and its aptitude is mosty for cattle grazing. Productive restoration of natural grasslands of this area through reincorporation of key plant species from the original ecosystem to generate more resilient and sustainable agroecosystems is a priority that must be addressed. The aim of this thesis was to increase the knowledge on some species of herbaceous legumes native to the region with the potential to fix nitrogen, improve forage supply and enrich degraded natural grasslands. First, a bibliographic search was carried out to detect and characterize the native herbaceous legume species reported for the study area; then their populations were located and georeferenced. Subsequently, germination, biological nitrogen fixation capacity (BNF) and nutritional quality of some species were studied. 30 species were detected corresponding to 10 genera, 19 of them potentially useful in agroecosystems and 16 found in at least one of the 43 sites visited, with Adesmia, Lathyrus and Vicia being the genera with more species and A. incana and Rhynchosia senna the most frequently found. Germination in lab conditions of the most promising species from which seeds were collected was studied: Adesmia filipes (Af), A. incana (Ai), A. muricata (Am), Lathyrus nervosus (Ln), L. pubescens (Lp), Rhynchosia diversifolia (Rd) and R. senna (Rs), evaluating the germination percentage (GP) and the response to pregerminative treatments applied to break seed dormancy. Responses were variable according to the species; all present 45% or more dormant seeds and for most of the species a GP greater than 50% was achieved. The most effective treatments were physical scarification; thermal scarification by immersion in hot water was effective for Lp, Rd and Rs. Simultaneously, nodulant rhizobium strains of
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