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El persistente y excesivo uso de plaguicidas causa una grave contaminación y deterioro del suelo cultivable y del ambiente que lo rodea. En Argentina son cada vez más los estudios que detectan plaguicidas en agua superficial, subterránea, sedimentos, biota acuática y terrestre, por lo que es relevante estudiar su dinámica en suelos y evaluar posibles vías de mitigación para evitar que estos funcionen como fuente difusa de contaminación y para asegurar alimentos de calidad. En la presente tesis, el objetivo fue evaluar estrategias de biorremediación para acelerar la degradación de dos de los insecticidas más utilizados en el país durante una década: un organoclorado, el endosulfán, y un organofosforado, el clorpirifos. Los ensayos fueron mayormente en microcosmos con suelo proveniente del cinturón hortícola platense y aplicando dosis conocidas de los plaguicidas. Se definieron metodologías de extracción de plaguicidas y los análisis se realizaron por CG-ECD. Se estudió la atenuación natural, la bioestimulación y la fitorremediación de dichos compuestos y se obtuvieron curvas de degradación y vidas medias para cada experimento. Entre los hallazgos principales se encontró que la acción de la microbiota edáfica es la principal responsable de la degradación de estos insecticidas. En el caso del clorpirifos, demostró ser poco persistente y la atenuación natural logra concentraciones inferiores a límite de detección. El endosulfán persistió en bajas concentraciones. La biodegradación puede ser intensificada a través del agregado de materia orgánica (bioestimulación), el okara, un subproducto derivado de la soja, una vez hidrolizado es un bioestimulante efectivo para el clorpirifos; el bokashi, un abono orgánico, y la cama de pollo para el endosulfán. En todos los casos se detectó la acumulación de endosulfán sulfato. Estos resultados mostraron la gran cantidad de respuestas que puede tener un plaguicida en suelo incluso en condiciones controladas y que la tarea de descontaminar un suelo requiere de una estrategia hecha a medida.

En Argentina el trigo pan (Triticum aestivum) se comercializa mediante la Norma XX de Senasa -TRIGO PAN- estableciendo que la mercadería debe estar libre de insectos vivos. La prevención es la principal herramienta de un sistema de Control Integrado de Plagas (CIP), basado en una combinación de limpieza con aireación o refrigeración artificial para bajar la temperatura de los granos, creando condiciones desfavorables para el desarrollo de insectos, y utilizando el control químico solo cuando es estrictamente necesario. A su vez, esta práctica tiene beneficios adicionales, como reducir la tasa de respiración y el deterioro de los granos. Bajo ciertas condiciones climáticas, la aireación no logra bajar la temperatura de la masa de granos por debajo del límite de actividad de insectos (17 °C). Para estas situaciones, la refrigeración artificial puede ser una alternativa a la aireación a fin de mantener las condiciones deseables de almacenamiento, a baja temperatura, sin el uso de protectores químicos. El objetivo del presente estudio fue validar y utilizar un modelo de simulación para aireación y refrigeración artificial de granos, evaluando técnica y económicamente la aplicación de ambas tecnologías sobre trigo en diferentes condiciones climáticas de Argentina en el marco de una estrategia de CIP. El modelo de simulación predice cambios de temperatura y humedad en diferentes capas de granos teniendo en cuenta los fenómenos de transferencia de calor y masa entre el aire y el grano, utilizando datos climáticos, horarios de temperatura y humedad relativa ambiente y condiciones de temperatura y humedad iniciales del grano. En el caso de aireación el modelo simula la estrategia prescripta de encendido y apagado de los ventiladores, mientras que en refrigeración simula el funcionamiento de un equipo de refrigeración bajo las condiciones climáticas fluctuantes. La validación del modelo para refrigeración se realizó con datos propios realizando un ensayo a escala real refrigerando un silo con 1138 t de trigo, mientras que la validación para aireación se hizo con datos de la literatura. El modelo de simulación predijo los cambios de temperatura del grano de manera aceptable, con un error estándar de 2,17 °C y 1,7° C y un promedio en valor absoluto de los residuales de 1,94 °C y 1,41 °C para aireación y refrigeración artificial, respectivamente. Estos valores estadísticos son equivalentes a los reportados en la validación de modelos similares. Una vez obtenidas mediante simulación las temperaturas máxima y promedio para 5 localidades (promedio de varios años), se determinó la necesidad de complementar el programa de CIP con control químico preventivo (temperatura promedio mayor a 17 °C) y/o curativo (temperatura máxima de la capa superior mayor a 17 °C). A su vez, una vez superados los 17 °C en la temperatura promedio y máxima, se consideró una mayor dosis de insecticida cuanto mayor fue la temperatura lograda. Las temperaturas del grano logradas con aireación natural durante el principio del verano (cosecha del trigo) no resultaron lo suficientemente bajas como para limitar el desarrollo de insectos en ninguna de las localidades consideradas. La menor temperatura promedio fue de 19,2 °C en Balcarce y la mayor de 22,2 °C en Manfredi. Como resultado, la aireación siempre debió ser complementada con el control químico preventivo y/o curativo, aumentando el costo del CIP. La mayor incidencia de costos corresponde al uso de insecticidas (protectantes y fumigantes), con el 97 % del total. Con refrigeración artificial siempre se logró enfriar la masa de grano por debajo de los límites prescriptos. Sin embargo, las mayores temperaturas ambiente aumentan los tiempos de refrigeración y los consumos de energía. Por cada un 1°C de aumento de temperatura ambiente entre los 14,8 °C y 31,2 °C, el tiempo de refrigeración aumenta 2 horas y el consumo específico 0,11 kWh.t-1. La mayor incidencia de costos se debe al alquiler del equipo de frío, con el 84% del total. Los resultados demostraron que las temperaturas del grano logradas mediante refrigeración fueron menores que aquellas logradas con aireación. Con respecto del consumo de energía, la refrigeración artificial fue más demandante (1,69 kwh.t-1 contra 0,29 kwh.t-1 para aireación), sin embargo al reducir o eliminar la necesidad del control químico las diferencias económicas entre ambas tecnologías son escasas. La conveniencia de una u otra técnica estará en función de la practicidad de cada una, tiempo de enfriamiento necesario, calidad final del grano o nivel demandado de residuos de insecticidas sobre el grano, entre otras.

El pulgón ruso del trigo (PRT), Diuraphis noxia (Kurdjumov) es una de las plagas más dañinas que atacan al cultivo de trigo y cebada, provocando pérdidas considerables en la producción. Este áfido ha evolucionado en numerosos biotipos existiendo al menos tres en Argentina, con características diferenciales a los de otras latitudes. Si bien se han identificado genes de resistencia biotipo-específicos, dentro del manejo integrado de plagas es crítico evaluar las fuentes de resistencia y los materiales nóveles con las poblaciones locales de las plagas. Por esa razón, el objetivo de la presente tesis ha sido estudiar el efecto antibiótico de líneas recombinantes (LR) experimentales de trigo (T. aestivum) sobre los parámetros biológicos del PRT (periodo prereproductivo –d-, reproductivo -PR-, Md, fertilidad total -FT-, supervivencia -LNG- y Tasa intrínseca de incremento poblacional - rm. Se evaluaron 113 LR y ambos padres (Opata y Sintético 6X) sobre los que se registró el ciclo y reproducción del biotipo 5 del PRT. Todos los parámetros estudiados en los áfidos presentaron diferencias significativas entre los genotipos usados. Se identificaron tres líneas antibióticas que alargaron el período prereproductivo (d), la línea más antibiótica incrementó el período d en un 40% con relación a la media poblacional. En el parámetro Md se encontraron cuatro líneas que condicionaron una disminución del 77%. El período reproductivo (PRP) resultó significativamente menor en las mismas LR, que en este caso indujeron una reducción del 78% del PRP en relación a la media de la población. La fertilidad total (FT) fue significativamente reducida en los áfidos criados en las LR más antibióticas, con niveles 89% menores a los de la media de la población. La duración del ciclo de vida fue reducida en un 54% en los áfidos criados en las LR más antibióticas. La Tasa intrínseca de incremento poblacional (rm) presentó valores mínimos en los áfidos criados en las LR más antibióticas, que representaron una disminución del 67% en relación a la media de la población. Se identificaron tres LR con un significativo efecto antibiótico que alteró el ciclo biológico del PRT, estas líneas podrán utilizarse como fuente de genes de antibiosis en la obtención de nuevos cultivares resistentes.

La lechuga (Lactuca sativa L.) es una de las hortalizas más consumidas a nivel mundial. En Argentina se produce en casi todo el país, en los cinturones verdes de las grandes ciudades. Su sistema de producción es descentralizado, requiere mucha mano de obra y se realiza durante todo el año gracias al cultivo bajo cubierta. Por estas características es el cultivo más utilizado en la Agricultura Familiar. Se consumen las hojas frescas, por lo que es una hortaliza perecedera de baja competitividad, que no puede ser almacenada o transportada durante largos períodos de tiempo, estando los centros de producción a corta distancia de los lugares de consumo. Su producción es intensiva, se realiza tres o cuatro veces al año en el mismo sitio, lo que facilita la aparición de plagas y enfermedades. Las enfermedades foliares, principalmente las de origen fúngico, reducen la producción y afectan severamente el valor comercial del cultivo. El intento de controlar a estos patógenos suele llevar a un abuso en la aplicación de agroquímicos, lo que conduce a un alto impacto ambiental, mayores costos y un alto riesgo sanitario de exceder los niveles permitidos de estas sustancias en los productos cosechados.La lechuga es una especie modelo en biotecnología, dada su buena respuesta al cultivo de tejidos y al desarrollo de un sistema de transformación estable que ha permitido la introducción de diversos genes en el cultivo, y ha sido propuesta como el sistema modelo de transformación genética del grupo taxonómico Asteraceae.Snakin-1, péptido antimicrobiano aislado de papa, ha demostrado su actividad antimicrobiana de amplio espectro in vitro e in vivo, tanto en el sistema homólogo papa como en sistemas heterólogos.En este contexto, y con el objetivo de evaluar la potencialidad de la lechuga como sistema modelo para ensayar la obtención de plantas resistentes a patógenos mediante su transformación con genes antimicrobianos heterólogos, se evaluó si la sobreexpresión de Snakin-1 era capaz de conferir tolerancia y/o resistencia a patógenos en plantas transgénicas de lechuga.En este trabajo, se llevaron a homocigosis cinco eventos de transformación portando los genes snakin-1 y nptII y se caracterizaron molecular y biológicamente. La presencia y la estabilidad de la construcción génica fue confirmada por un análisis de Southern blot en la filial T3 y mediante la observación del fenotipo de resistencia a kanamicina hasta la filial T5. El nivel de expresión de snakin-1 en cada línea se determinó mediante ensayos de RT-qPCR y Western blot.Las líneas transgénicas, en comparación con las no transgénicas tuvieron semillas de mayor tamaño, una elongación más lenta de la radícula durante la germinación y hojas con mayor índice de circularidad. En algunas líneas los tallos presentaron un mayor grosor y una menor elongación, produciendo plantas más compactas. En algunas líneas transgénicas se detectó una menor acumulación de ROS. También, se detectaron diferencias entre las líneas transgénicas y la línea no transgénica bajo estrés térmico, tanto en la germinación de las semillas como en la elongación de las plantas adultas.Los desafíos con fitopatógenos se realizaron con los hongos Rhizoctonia solani y Sclerotinia sclerotiorum. En ensayos in vitro en placas conteniendo extracto proteico de plantas transgénicas, se registró una inhibición del crecimiento de R. solani, demostrando que el extracto crudo de planta transgénica pudo reducir el crecimiento del hongo en forma directa, por acción del péptido Snakin-1. Por otro lado, las líneas con mayor sobreexpresión del transcripto snakin-1, demostraron una mejor respuesta en el desafío in vivo frente a R. solani, tanto en ensayos con plántulas in vitro como en plantas en invernáculo. También, dos de esas mismas líneas mostraron una protección significativa frente a S. sclerotiorum en ensayos de desafío en plantas adultas.Se pudo identificar una línea (2.2B) con buena respuesta a estrés biótico y abiótico.Nuestros resultados muestran la actividad de amplio espectro del péptido antimicrobiano Snakin-1 en lechuga, tanto in vitro como in vivo, dependiente del nivel de expresión del transgén. Esto refleja tanto la capacidad biotecnológica del péptido Snakin-1 como la utilidad de la lechuga como planta modelo dentro de la familia Asteraceae para la evaluación de genes de interés agronómico.

El presente trabajo se ha realizado con pequeños productores de los municipios de Bernardo de Irigoyen y San Antonio del Departamento General Manuel Belgrano, Provincia de Misiones. El trabajo de investigación consiste en la evaluación de la sustentabilidad de dos sistemas productivos en chacras de pequeños productores en el Departamento General Manuel Belgrano Provincia de Misiones, Argentina. La problemática que motiva la realización de este trabajo de investigación se vincula a las dimensiones económica, ambiental y social de los pequeños productores en cada uno de los sistemas de producción desarrollado por ellos en la región. El objetivo de este trabajo es realizar una evaluación de la sustentabilidad de los sistemas tabacalero y diversificado en chacras de pequeños productores abordando las cuestiones económicas, ambientales y sociales a través de la aplicación de indicadores y un análisis cuantitativo de la rentabilidad de cada una de los sistemas. Para la determinación de la muestra de estudio se ha elegido 30 unidades productivas de cada uno de los sistemas (tabacalero y diversificado)siguiendo algunos criterios definidos previamente para luego seleccionar al azar 10 unidades definitiva de cada sistema. Los resultados de investigación evidenciaron que el sistema tabacalero mostró valores positivo de sustentabilidad para la dimensión económica y negativo para lo ambiental y social, mientras que para el sistema diversificado los niveles altos de sustentabilidad se dieron en las dimensiones ambientales y sociales. Por otro lado, la mayor rentabilidad económica le correspondió al sistema diversificado frente el tabacalero considerando datos de 10 (diez)años de producción. Finalmente, los resultados mostraron que la mano de obra y los insumos son los principales costos de producción para ambos sistemas, siendo aún mayor en el tabacalero influyendo fuertemente en la rentabilidad del mismo. Se concluye que el sistema tabacalero disminuye el margen de ganancia con el correr de los años, y si se mantiene esta tendencia, en pocos años no resultaría rentable para los niveles de productores analizados, siendo más sustentable y rentable el sistema diversificado ante el tabacalero.

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2015

Presentación del Proyecto - Capítulo I Introducción - Capítulo II Marco Teórico - Capítulo III Metodología - Análisis de Factibilidades - Desarrollo de los Flujos de Fondos - Capítulo IV Análisis de los Resultados de los Flujos de Fondos - Capítulo V Análisis de Escenarios - Capítulo VI Análisis con Crystal Ball - Capítulo VII Conclusiones - Bibliografía

En una primera etapa de este trabajo, se realizó una evaluación de riesgo dietario crónico por ingesta de residuos de plaguicidas en cuatro grupos de la población Argentina siguiendo el procedimiento de la OMS. La Ingesta Diaria Teórica Máxima Nacional (IDTMN) para 308 plaguicidas se calculó utilizando los Límites Máximos de Residuos (LMR) nacionales y datos de consumo de alimentos nacionales. El riesgo se estimó mediante la comparación de la IDTMN con la Ingesta Diaria Admisible (IDA). Además, para los compuestos más comprometidos se realizó un análisis estocástico para cuantificar la probabilidad de exceder la IDA. Así, se pudo identificar un grupo de 39 plaguicidas y 24 alimentos que fueron los que mayores implicancias presentaron en el estudio. En una segunda etapa de este trabajo, se realizó una evaluación de la exposición dietaria aguda a los residuos de plaguicidas aplicando métodos determinísticos y probabilísticos. El trabajo incluyó 28 principios activos (p.a) y 75 alimentos para el grupo de niños de 2-5 años de edad, mientras que para el grupo de mujeres de 10-49 años de edad se consideraron 9 p.a y 59 alimentos. La evaluación determinística fue realizada siguiendo el procedimiento de la OMS y la FAO, pero utilizando los LMR nacionales. El riesgo se estimó comparando la exposición dietaria a corto plazo con los valores de la Dosis de Referencia Aguda para cada combinación plaguicida-alimento en estudio. Se evaluaron 443 y 128 combinaciones en el grupo de niños y mujeres, respectivamente.

Caiman latirostris (yacaré overo) es una de las dos especies del género Caiman (Crocodylia, Alligatoridae) que habitan en Argentina, siendo los únicos representantes de este Orden en nuestro país. Gran parte del hábitat en su distribución natural está siendo afectado por el avance de la frontera agrícola, quedando los mismos como ambientes fragmentados, rodeados de grandes extensiones de cultivos. Los embriones y las crías son los individuos más vulnerables de la población, con las mayores probabilidades de afección por plaguicidas. En este trabajo de Tesis Doctoral se realizaron ensayos controlados de exposición subcrónica de embriones y crías de C. latirostris, para determinar el efecto de formulaciones comerciales de plaguicidas a base de Endosulfán (END), Cipermetrina (CIP), Clorpirifos (CPF), Glifosato (GLI) y distintas mezclas complejas de estos formulados, ampliamente utilizadas en nuestra región. Los resultados obtenidos demostraron que estas formulaciones, en concentraciones similares a las recomendadas para su uso a campo, inducen daño genotóxico evidenciado principalmente por el test de micronúcleos y, en ciertos casos, por otras anormalidades nucleares. El crecimiento no se vio afectado en la mayoría de los casos. Las mezclas no mostraron mayor efecto que los compuestos por separado, aunque algunos de sus componentes evidenciaron interacciones entre ellos. En base a estos hallazgos, es necesario profundizar la evaluación de los efectos de plaguicidas, particularmente de mezclas complejas, mediante biomarcadores de distinto punto final que nos permita identificar las condiciones reales de exposición en las que se encuentra esta especie en su ambiente natural.

La expansión de la frontera agrícola ha afectado las poblaciones silvestres animales en Argentina. Particularmente la distribución natural de la iguana overa (Salvator merianae) ha quedado inmersa en áreas expuestas a plaguicidas. El sistema inmune es un excelente indicador de la salud de los organismos, por lo que este trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto de los agroquímicos más utilizados en el país (cipermetrina, glifosato y clorpirifos) y de sus combinaciones, sobre el sistema inmune de S. merianae. Los parámetros inmunológicos evaluados fueron: recuento total y diferencial de glóbulos blancos, índices de lobularidad y de heterófilos/linfocitos, anticuerpos naturales y actividad del sistema de complemento. Complementariamente, se evaluaron los niveles de corticosterona en sangre y el crecimiento corporal de los individuos. Los resultados sugieren que los plaguicidas aplicados en menores concentraciones que las utilizadas en la agricultura actual, pueden inducir alteraciones en el sistema inmune de embriones y juveniles de S. merianae. Las diferentes respuestas inmunológicas, endócrinas y/o de crecimiento dependieron de las características del formulado, de la marca comercial probada y el método de exposición: individual o combinado, reconociendo interacciones entre los componentes de las mezclas. En animales expuestos durante el desarrollo embrionario, los efectos también dependieron de las diferentes concentraciones y de la etapa embrionaria de los individuos al momento de la exposición. En base a los resultados obtenidos, se sugiere continuar con la evaluación de los efectos de plaguicidas, empleando biomarcadores que permitan identificar las condiciones reales de exposición en las que se encuentra esta especie en su ambiente natural.