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La circulación de los materiales en los ecosistemas es un concepto algo abstracto y difícil de enseñar. En el ciclo natural de los materiales, sustancias como carbono, agua, nitrógeno o calcio se transfieren sucesivamente de vegetales a herbívoros, carnívoros, el suelo y la atmósfera. Durante ese pasaje también se transforman. Ese ciclo resume la vida. Fil: Semmartin, María Gisela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia; Argentina

La producción agropecuaria provee alimentos a la población y genera divisas a los países exportadores. Una de sus fuerzas impulsoras es el desarrollo del conocimiento y la tecnología indispensables para el crecimiento sustentable del sector agropecuario. Se analizó la relación entre la producción de un bien primario y la generación de conocimiento para producirlo en países líderes de productos agrícolas. Al estudiar la cantidad de publicaciones en revistas científicas se aprecia una relación general positiva entre la producción nacional de diversos cultivos y la generación de conocimiento sobre cada uno de ellos.Sin embargo, los países industrializados contribuyeron proporcionalmente más al conocimiento que a la producción física delos cultivos y la mayor parte de su producción científica fue publicada en revistas internacionales de mayor impacto científico. En contraste, en el grupo de países menos industrializados, en general la producción fue proporcionalmente mayor en grano que en conocimiento, excepto para ciertos cultivos en Brasil, China e India, y la mayoría del conocimiento producido se difundió en revistas de menor impacto, con la excepción de Argentina, que mostró un patrón intermedio. En general,la cantidad de artículos publicados se asoció positivamente a los recursos asignados a la investigación y desarrollo, notable-mente superior en los países industrializados tanto en términos absolutos como relativos a su producto bruto interno. Reconocer el papel protagónico de las ciencias para el desarrollo dela agricultura resultará crucial para las economías emergentes y deberá ser tema central de sus políticas públicas. Fil: Semmartin, María Gisela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina Fil: Bollani, María Virginia. Universidad de Buenos Aires; Argentina Fil: Oesterheld, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Universidad de Buenos Aires; Argentina Fil: Benech-Arnold, Roberto Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Universidad de Buenos Aires; Argentina

En este número se incluye una sección especial de siete artículos que abordan problemas ambientales asociados a alguna actividad humana.

El objetivo de este trabajo es mostrar los vínculos que unen la ecología con la agronomía. En particular, nos interesa mostrar la utilidad del estudio de la ecología como parte de la formación del profesional agrónomo. La agronomía estudia los sistemas agrícolas y ganaderos para generar técnicas de manejo que maximicen ciertos objetivos, generalmente económicos, dentro de las restricciones que impone el ambiente. Por su parte, la ecología estudia las relaciones entre organismos y entre éstos y su ambiente en una diversidad de ecosistemas que incluye a los agroecosistemas. La ecología provee los conocimientos para crear un marco de análisis más adecuado de los problemas agronómicos, favorecer el mejor entendimiento de los sistemas y obtener soluciones. Se presentan dos problemas agronómicos concretos que ilustran esto: (1) el manejo del pastoreo sobre pastizales naturales y (2) el control de malezas dentro de un planteo agrícola. En ambos, un enfoque ecológico permite analizar el problema a distintas escalas, respetando las jerarquías definidas para los niveles de organización. En el manejo, del pastoreo es de especial importancia la consideración de la respuesta de las plantas individuales a la defoliación, las relaciones de competencia entre las especies, su demografía, la estructura del canopeo, la composición de la comunidad y la magnitud de los distintos flujos de energía. En el control de malezas, los conceptos ecológicos que cobran importancia son las estrategias de invasión y perpetuación de los individuos de cada especie, la demografia de las poblaciones y las relaciones interespecíficas (fundamentalmente competencia) entre las malezas y el cultivo y entre las diversas malezas. La utilización de éstos y otros conceptos ecológicos resulta indispensable para el manejo óptimo de los recursos naturales. The objective of this paper is to show the relation between ecology and agronomy. We particularly stress the importance of ecological knowledge as part of the professional education of agronomists. Agronomy studies agricultural systems in order to generate management techniques aimed at maximizing different objectives within the context of a limited environment. Ecology provides the framework for a better analysis of agricultural problems and a better underestanding of agroecosystems. We introduce two agricultural problems as examples: (1) grazing management in natural grasslands and (2) weed control in crop systems. In both situations, an ecological perspective allows to analyze agricultural problems at different scales, according to the hierarchies determined by different levels of organization. Regarding grazing management, it is very important to consider basic ecological concepts on individual plant response to defoliation, competition among species, demography, canopy structure, community species composition, and energy flow. In the case of weed control, we stress the importance of ecological concepts on invasion and perpetuation strategies of individual plants, population demography, and interspecific relations (largely competition) between weeds and crops and among different weeds. The use of these and many other ecological concepts becomes important for the optimal management of natural resources.

Las invasiones de múltiples especies no-nativas amenazan las comunidades nativas en todo el mundo. En algunos casos, las especies invasoras se facilitan entre sí, lo que exacerba sus impactos sobre las especies nativas; mientras que en otros casos una invasora puede reducir el impacto de otra debido a interacciones negativas. En esta tesis, enfatizo la necesidad de estudiar las plantas invasoras co-ocurrentes y exploro cómo el contexto ambiental y las contingencias históricas influyen en su interacción y determinan el establecimiento de nuevas invasoras, un proceso conocido como invasiones secundarias. Un muestreo de comunidades establecidas luego de la remoción de Pináceas no-nativas muestra que la aridez actúa como filtro ambiental para las especies invasoras secundarias, mientras que la ausencia de resistencia biótica favorecería su establecimiento en ambientes más húmedos. La manipulación del orden y el momento de arribo a la comunidad (i.e. efectos de prioridad) de dos arbustos invasores, Rosa rubiginosa y Cytisus scoparius, mostró que el éxito de las especies invasoras dependió más de no llegar más tarde que la especie coinvasora que de llegar temprano a la comunidad. Los experimentos de remoción selectiva exhibieron una interacción negativa asimétrica entre los arbustos co-dominantes que determinaría una facilitación indirecta a las nativas no-focales. La manipulación de la historia de remoción mostró la existencia de efectos inversos de prioridad, tal que el orden de remoción afectó la estructura y la composición funcional de la comunidad y sugiere que el reajuste temporal de la red de interacciones afecta el re-ensamble en el mediano plazo. En conjunto, esta tesis sugiere que las interacciones directas e indirectas de las especies invasoras afectarían las invasiones secundarias y que la manipulación del orden de arribo y de remoción de las especies invasoras tendría implicancias en la recuperación de la vegetación nativa.

La simbiosis entre pastos templados y hongos endófitos sistémicos está difundida globalmente en diferentes ecosistemas. La frecuencia de infección del hongo en las poblaciones silvestres de pastos es muy variable y se piensa que altas infecciones podrían asociarse a un mejor desempeño de los pastos frente a la sequía y la herbivoría. Sin embargo, el desempeño de las plantas infectadas frente a estos factores ha sido principalmente evaluado en unas pocas especies de importancia agronómica. Además, la evidencia empírica acerca de patrones regionales de variación de la infección en poblaciones silvestres es muy escasa y no permite establecer el efecto de la simbiosis sobre las capacidades del hospedante para evadir o tolerar la herbivoría. Los objetivos de esta tesis fueron: comprender el papel del contexto ecológico sobre la infección del endófito y entender su efecto sobre la relación planta-herbívoro en distintas situaciones de disponibilidad hídrica. Se realizaron relevamientos a campo en los que se investigó la distribución regional de la simbiosis y los factores ambientales subyacentes, y experimentos manipulativos de herbivoría real y simulada en interacción con la disponibilidad de agua. Los estudios mostraron que (1) a lo largo de un gradiente ambiental regional la infección es menos favorecida en lugares con mayor aridez y la frecuencia de infección no cambia con el régimen de pastoreo, (2) en un pastizal semiárido, la palatabilidad de los pastos, en interacción con la toxicidad del endófito, determina el efecto final del pastoreo sobre la incidencia de la infección, (3) la infección con el endófito en una especie mesofítica (Lolium multiflorum) modifica la preferencia de ganado vacuno y, en menor medida, la de áfidos, (4) el endófito reduce levemente la capacidad del hospedante de tolerar la defoliación. Esta tesis brinda tres conclusiones principales: primero, la simbiosis pastohongo endófito es favorecida regionalmente en lugares con menor estrés ambiental. Segundo, la susceptibilidad al ambiente de la simbiosis como su efecto sobre los herbívoros es dependiente de la identidad del hospedante como la del herbívoro. Tercero, la capacidad defensiva que aporta la simbiosis está relacionada con estrategias de resistencia o evasión que tienen un aparente costo al reducir la capacidad de tolerar la herbivoría del hospedante.

Tesis para obtener el grado de Magister, Área Recursos Naturales, presentada en la Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires el 25 de febrero de 2015 El sobrepastoreo es la principal causa de deterioro de los sistemas pastoriles del mundo. Este proceso reduce la provisión de forraje y de otros servicios ecosistémicos como la regulación del balance de carbono o la biodiversidad. Esta tesis investigó el efecto individual o combinado del agregado de herbicida, nitrógeno y Lotus tenuis sobre la oferta forrajera del pastizal. Probamos la hipótesis que la liberación de recursos provocada por el herbicida sobre las poblaciones no forrajeras será aprovechada por las especies de mayor valor si se estimula su crecimiento por medio de la acción de las otras prácticas (fertilización e intersiembra). Se realizaron dos experimentos a campo, de un año de duración, en un pastizal natural de la Pampa deprimida (Pcia. de Buenos Aires). El primero evaluó el efecto del agregado de nitrógeno y de semillas de L. tenuis en parcelas que habían sido tratadas, o no, con herbicida selectivo. El segundo evaluó el impacto del agregado de fósforo en parcelas que habían recibido, o no, nitrógeno o L. tenuis, a su vez con o sin herbicida. Se estimaron distintas variables que describen la respuesta de la vegetación a esos tratamientos. El herbicida controló eficazmente a las especies de bajo valor forrajero y aumentó la productividad del pastizal, porque permitió la promoción del crecimiento de las gramíneas estivales. Ni el agregado de nitrógeno ni el de semillas de L. tenuis mejoraron la oferta forrajera e, incluso, con estos tratamientos aumentó la población de A. tenuifolia. El agregado de fósforo al pastizal que había recibido nitrógeno o L. tenuis solo presentó un moderado efecto positivo en la abundancia relativa de las gramíneas invernales. Los resultados indican que, en el corto plazo, el control con herbicida fue la única estrategia que revirtió parcialmente los efectos negativos del sobrepastoreo. Overgrazing is a major cause of grassland deterioration worldwide. This process impaires forage supply and other ecosystem services such as carbon cycling regulation and and biodiversity. This thesis investigated the individual and combined effects of herbicide, nitrogen and Lotus tenuis addition on rangeland forage supply. We tested the hypothesis that the release of resources caused by the herbicide on non palatable plant species will be used by palatable species particularly if growth of the latter is stimulated by fertilization and intercropping. We conducted two field experiments, one year long, in a natural grassland of the Flooding Pampa (Buenos Aires Province). The first evaluated the effect of nitrogen and seed (L. tenuis) addition in plots that had been treated, or not, with selective herbicide. The second assessed the effect of phosphorus addition to plots that had received nitrogen or L. tenuis, with or without herbicide. We estimated plant response to such treatments. The herbicide effectively controlled non palatable species and promoted grassland productivity by promoting the growth of summer grasses. Neither nitrogen or L. tenuis seed addition improved primary productivity. On the contrary, these practices had a lightly promotion on A. tenuifolia, an important non palatable species. Phosphorus addition to plots that had received nitrogen or L. tenuis showed only a moderate positive effect on the relative abundance of winter grasses. These results indicate that, in the short term, herbicide control was the only strategy that partially reversed the negative effects of overgrazing. EEA Cuenca del Salado Fil: Casal, Alejandra Veronica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Cuenca del Salado; Argentina

La intensificación de la agricultura es la causa principal de la transformación del paisaje, de la disminución de su heterogeneidad y de la alteración de servicios ecosistémicos como la biodiversidad y el secuestro de carbono. La Región Pampeana no ha escapado a este fenómeno global. Esta tesis buscó comprender cómo la heterogeneidad espacial y temporal de un agroecosistema, dada por la presencia de márgenes no cultivados y por diferentes secuencias de cultivos, respectivamente, afectan el contenido de carbono del suelo y la biota edáfica. Para evaluar la heterogeneidad espacial se seleccionaron márgenes con vegetación sin cultivar (leñosa y herbácea) y lotes de soja adyacentes a ellos o a otro cultivo (control). Mediante experimentación a campo y en invernáculo se caracterizaron el contenido de carbono de la capa superficial del suelo, la biota edáfica, la calidad de la hojarasca y su tasa de descomposición. Estas propiedades se evaluaron tanto en los márgenes como la interfase con sus cultivos adyacentes. Para evaluar la heterogeneidad temporal se realizó un experimento de descomposición en invernáculo con suelo proveniente de lotes que habían sido inicialmente sometidos a diferentes secuencias de cultivos, y luego a una última secuencia común. Los resultados principales muestran que los ambientes herbáceos no se diferencian de los agrícolas, mientras que los suelos de los ambientes leñosos contienen un 50 por ciento más de carbono en la capa superficial del suelo. Además los ambientes herbáceos y leñosos poseen una mayor diversidad que la hallada en ambientes cultivados (14 y 25 por ciento más respectivamente). A su vez, solo los márgenes leñosos tuvieron influencia sobre el carbono del suelo y la biota edáfica de los primeros metros de la interfase con los lotes cultivados adyacentes. Las tasas de descomposición de la hojarasca difirieron entre los tipos de margen y fue menor en los leñosos, pero no fue afectada por cambios microambientales del sitio de descomposición. Las diferentes secuencias de cultivos modificaron la cantidad y calidad de la hojarasca producida y la diversidad funcional microbiana. La incorporación de un solo cultivo diferente en la secuencia aumenta significativamente la diversidad funcional microbiana (4 por ciento), mientras que la inclusión de dos cultivos diferentes aumentó la diversidad un 26 por ciento respecto de secuencias sometidas al monocultivo. Las diferentes secuencias no afectaron la tasas de descomposición de un sustrato común, aunque esta se relacionó positivamente con la diversidad funcional microbiana. La mayor diversidad funcional microbiana se registró en la secuencia arveja-maíz. Los resultados de esta tesis sugieren que los márgenes con vegetación leñosa podrían constituir focos de acumulación de carbono en la capa superficial del suelo y de diversidad funcional de la microbiota del suelo. Asimismo, la incorporación de cultivos como maíz y arveja en las secuencias podrían aumentar la diversidad funcional microbiana en el paisaje.

La zona de influencia de una planta es el volumen de su entorno alterado por su presencia. Su conformación subterránea está determinada por la extensión y proliferación de raíces y la absorción de nutrientes, que definen las interacciones entre las especies. El estudio de la dinámica de la biomasa subterránea específica y los controles del funcionamiento de los sistemas radicales en estepas es complicado pues las gramíneas son un grupo de especies con alta similitud topológica en sus raíces. El objetivo de esta tesis fue estudiar las zonas de influencia y caracterizar aspectos clave como el solapamiento y la proliferación de las raíces y la absorción de N en condiciones naturales y en función del tiempo de los sistemas radicales de 5 especies de graminoides. Para la clasificación de las raíces por especie se utilizó una clave de identificación basada en características morfológicas. Utilicé trampas de raíces de volumen conocido que me permitieron generar micrositios con agregado de nitrógeno cerca y lejos de la base aérea. Además para estudiar tasas de absorción de N apliqué 15N al suelo. Las especies de crecimiento rápido (mesofíticas) tuvieron alta proliferación y dominancia de raíces bajo su base. Con el tiempo cambió la composición de especies, disminuyó la producción de raíces y aumentó la descomposición. Las especies dominantes del canopeo (una mesofítica y una xerofítica) extendieron sus raíces lejos de su base, mientras que las especies raras fueron más precisas en la proliferación de raíces. El agregado de N no afectó el solapamiento, encontrándose que coexisten raíces de 2 o 3 especies, pero incrementó la producción de raíces. Las cuatro especies estudiadas absorbieron 15N a los 6 días de su aplicación y en general no difirieron en su absorción, excepto por la especie mesofítica dominante que absorbió más 15N, lo que podría representar una alta habilidad competitiva. Mis resultados indicarían que la distribución de raíces de la comunidad no puede inferirse directamente por el canopeo, que en general es disperso y fragmentado. Las zonas de influencia subterránea de las especies se superponen. La proliferación de las raíces es distinta según la especie y la distancia a la base, siendo el tiempo un factor esencial en su estudio.