ABSTRACT: Calcium (Ca) is often supplied to crop species to prevent the occurrence of Ca–related disorders. Mechanisms of Ca absorption and transport are not fully understood and the effectiveness of root and/or foliar Ca fertilization may be variable. To characterize the rate of Ca absorption and transport, trials were developed with chili pepper and sweet cherry plants, using 45CaCl2 as a tracer. The Ca treatments supplied were: (1) No 45Ca (control); (2) 45Ca soil application; (3) 45Ca supply to basal leaves, and (4) 45Ca application to apical leaves. After two months, plants were harvested for biomass and Ca content determination. The recovery of 45Ca in different plant parts was measured with a liquid scintillation counter and leaf traits were observed by scanning electronic microscopy. In general, the highest 45Ca concentrations were recovered in treated organs, while root applications led to highest 45Ca translocation rates, which varied between chili pepper and cherry plants. For chili pepper, 45Ca applied to the soil was detected mainly in roots (44 %) followed by leaves (36.6 %) stems (17.4 %) and fruits (2 %). In sweet cherry trees, soil–applied 45Ca was principally recovered in roots (45.3 %), shoots (28.5 %), leaves (14.3 %) and trunks (11.9 %). The results provide evidence of increased absorption of root–applied Ca, as well as different degrees of Ca mobility between species. Foliar application led to major Ca increases in treated leaves, with Ca transported to other plant organs after apical leaf Ca supply chiefly in cherry trees.

Abstract Characterizing roots according to their branching order and anatomy is a useful approach for identifying functional differences within and among root systems. In this study, the root branching order and the anatomy of each root order (stele and cortex area) were examined in two-year-old “Duke 7” avocado (Persea americana Mill.) trees propagated by seed and by clonal techniques. The root systems were found to have three different root orders that exhibited differences in the occurrence of secondary xylem. Fine roots (first- and second-order roots) presented only primary growth, whereas the main roots (third-order roots) exhibited secondary growth. Transverse sections of roots from the different orders showed pentarch, hexarch or heptarch tracheal element distributions. Newly emerged, long, unbranched pioneer roots were observed only in the clonal trees and showed particular anatomical features, such as a larger diameter and a proportionally greater cortex area than other roots, as well as primary growth. Additionally, significant differences were found between clonal and seedling trees in the stele area of third-order roots; clonal propagation resulted in larger stele areas in this type of root. Our results suggest that propagation methods influence the presence of new pioneer roots and the anatomy of third-order roots; clonal root systems branch more extensively than seed-grown root systems and develop a vascular system with a larger transport capacity.

Resumen La caracterización de raíces de acuerdo con su orden de ramificación y la anatomía es una herramienta útil para identificar diferencias funcionales entre y dentro de un sistema radicular. En este estudio el orden de ramificación y la anatomía de cada orden de raíces (área de estela y corteza) fueron determinados en plantas de 2 años de la variedad Duke 7 propagadas mediante las técnicas de propagación clonal y a través de semillas. Se encontraron raíces de tres diferentes órdenes, las que presentaron diferencias en términos de la presencia de xilema secundario. Las raíces finas de primer y segundo orden presentaron solo crecimiento primario mientras que las raíces principales de tercer orden exhibieron crecimiento secundario. Secciones transversales de las raíces mostraron una distribución de los elementos del xilema: pentarca, hexarca y heptarca. Nuevas raíces pioneras emergidas, estaban presentes sólo en las plantas clonales y presentaron características particulares de su anatomía tales como diámetro grande, crecimiento primario y una mayor proporción de área de corteza que de estela. Adicionalmente, se encontraron diferencias significativas entre el área de estela de las raíces de tercer orden entre plantas propagadas en forma clonal y por semilla. Lo cual revela que la propagación clonal genera áreas de estela más grandes en este tipo de raíces. Estos resultados sugieren que el método de propagación ejerce un importante efecto en la presencia de nuevas raíces pioneras y en la anatomía de raíces de tercer orden, que permitirían a los sistemas radicales clonales ramificarse más extensivamente y proveer de un sistema vascular con una mayor capacidad de transporte de agua y nutrientes desde el suelo.

The cellulose industry generates a great volume of organic and inorganic waste, one of these wastes are called dreg (D) and grits (G). These residues have a high content of calcium carbonate, positioning them as potential bleachers in acid soils. Due to the important content of Al in the residues, a sequential extraction was done to establish the metal chemical fractions such as exchangeable, adsorbed, organic carbonated, and the ones associated to sulfurs, in incubated samples (2, 4, 8, and 32 days at 60°C) of an Andisol amended soil with Grits, Dregs + Grits and lime in 1, 2 and 3 ton/ha doses. The results revealed that there was a significant increase in the amount of Al in all fractions, in comparison to the control soil. On the other hand the incorporation of these residues through a Dregs (70%) + Grits (30%) mixture provoked a pH increase, always higher than the commercial lime. Finally, the Al present on amended soils was mostly distributed in the residual and carbonated chemical fractions, which would constitute less labile chemical forms to the soil-solution.

Guindilla trinervis is a wild plant that bears seeds with a high content of oil. It is relatively frequent in the mountains between the regions of Coquimbo and Maule in Chile and grows predominantly at altitudes of 1,400-2,200 m a.s.l., in the Andes as well as in the Coastal Range at lower altitudes. The quality of the oil in its seeds is suited for biodiesel but its commercial value is restricted by the marginal conditions of the natural environment and the limited available information on its physiology and agronomic performance. This study is aimed at evaluating nitrogen, phosphorous and potassium fertilization on seed yield in its natural environment and at determining nitrogen demand and absorption of nitrogen fertilization on nitrogen, phosphorous and potassium of leaves, roots and stems in the greenhouse. Adult plants under field conditions without chemical fertilization (control) and fertilized with 75-30-30 kg ha-1 of nitrogen, phosphorous and potassium yielded 0.19 and 16.6 g m-2 dry matter of seeds per 0.1 m², correspondingly. According to the conversions used by the authors, this production is equivalent to 2.62 and 223 L ha-1of biodiesel in the control and the complete treatment, respectively. During the growing season sprouts of fertilized plants grew 2.9 cm in the 75-30-30 treatment and 7.6 cm in the control without fertilization. In the greenhouse nitrogen fertilization affected the biomass of leaves and stems, but did not influence root biomass. Nitrogen supply of 2 g plant-1 increased leaf and stem weight and decreased significantly these organs with doses of 16 g plant-1 of nitrogen. Guindilia trinervis with fertilization increased seed yield in the field and nitrogen application favored the accumulation of biomass in the greenhouse. An isolated elite plant, previously selected in the wild for productivity, yielded 445 L ha-1 of biodiesel without fertilization; which opens the possibility for genetic improvement of this species.

Guindilia trinervis es una oleaginosa silvestre relativamente frecuente en zonas montañosas entre las regiones de Coquimbo y Maule en Chile. Crece de 1.400 a 2.200 m s.n.m. en las cordilleras de Los Andes y de la Costa en altitudes menores. La semilla tiene un alto contenido de aceite que es apropiado para la producción de biodiesel, pero su uso está limitado por las condiciones marginales de su hábitat natural y por la escasa información que existe sobre su fisiología y propiedades agronómicas. En este estudio se fertilizaron plantas silvestres con nitrógeno, fósforo y potasio y se evaluó el efecto sobre la producción de biomasa y semillas en un espacio silvestre. En plantas en invernadero se cuantificó la absorción de nitrógeno, fósforo y potasio de hojas, raíces y tallos mediante aplicación de nitrógeno. Plantas adultas en estado silvestre sin fertilización (control) y fertilizadas con 75-30-30 kg ha-1 de nitrógeno, fósforo y potasio produjeron 0,19 y 16,60 g m-2 de materia seca de semillas, respectivamente. Expresado en biodiesel esto se tradujo en 2,62 y 223 L ha-1, incrementándose el rendimiento al aplicar nitrógeno, fósforo y potasio en conjunto. Durante la época de crecimiento los brotes de las plantas fertilizadas crecieron 2,9 cm en el tratamiento 75-30-30 y 7,6 cm en el control. En invernadero, la fertilización nitrogenada afectó la biomasa de hojas y tallos, pero no influyó sobre la biomasa de raíces. La aplicación de nitrógeno en dosis de 2 g planta-1 elevó la producción de hojas y tallos. Al aumentar la dosis de nitrógeno a 16 g planta-1 la biomasa total decreció significativamente. La fertilización de plantas silvestres de G. trinervis en su hábitat natural incrementó la producción de semillas y benefició la acumulación de biomasa en el invernadero. Una planta elite aislada, no fertilizada y seleccionada por su alta productividad en terreno en años previos, produjo 445 L ha-1 de aceite lo que abre la posibilidad de mejorar genéticamente la especie.

The period between flowering and harvest in the sweet cherry (Prunus avium L.) is shorter than most fruit trees; thus, competition for assimilate and nutrients occurs early in the season. To properly supply water and nutrients during this critical period, optimal growth and root development are necessary. To characterize the root growth pattern of cherry trees in relation to shoot growth and phenology, a study was conducted on a 'Bing' cherry orchard on Gisela 6 rootstock at fourth leaf, located in central Chile (34°70' S, 70°43' W). During the 2009-2010 season, the shoot length and fruit diameter were measured on eight trees, and the root length was quantified by installing rhizotrons on two trees. Additionally, a two-tone (black/white) plastic cover was placed in the row over one tree with a rhizotron to analyze the effects of the plastic cover on soil temperature and root growth. The results showed three peaks of root growth during the season. The first peak occurred 43 days after full bloom (DAFB), corresponding to the phenological stages of the fruit turning from green to straw color. This peak occurred at 326 accumulated degree days (ADD) in the soil and 212 ADD in the air. The second peak was observed after harvest at 97 DAFB, when the shoot growth had stopped, and the soil and air had accumulated 932 and 692 degree days, respectively. The third and last peak occurred at 167 DAFB, with 1887 ADD in the soil and 1361 ADD in the air. The plastic cover increased the average soil temperature by approximately 1 °C, thereby increasing the ADD by 105.2 units during the study period. However, this increase was not enough to affect the root growth pattern.

El periodo entre floración y cosecha en cerezo dulce (Prunus avium L.) es más corto que en la mayoría de los frutales, por lo que la competencia por fotoasimilados y nutrientes ocurre temprano en la estación. Para asegurar un suministro adecuado de agua y nutrientes durante este período crítico, se requiere un crecimiento y desarrollo radical óptimos. Para caracterizar el patrón de crecimiento radical en árboles de cerezo en relación al crecimiento y fenología de su parte aérea, se realizó un estudio en un huerto de cerezo 'Bing' sobre el portainjerto Gisela 6 en su cuarta hoja, ubicado en Chile central (34°70' S, 70°43' O). Durante la estación 20092010, se midió el largo de brotes y diámetro de frutos en ocho árboles, y se cuantificó el largo de raíces blancas a través de la instalación de rizotrones en dos árboles. Adicionalmente, se instaló una cubierta plástica de dos tonos (negro/blanco) sobre la hilera en un árbol con un rizotrón para analizar su efecto sobre la temperatura de suelo y el crecimiento radical. Se observaron tres picos de crecimiento radical durante la estación. El primero ocurrió 43 días después de plena flor (DDPF), correspondiendo al estado fenológico de cambio de color del fruto desde paja a coloreado. Este pico ocurrió con 326 días grados acumulados (DGA) en el suelo y con 212 DGA en el aire. El segundo pico se observó después de la cosecha (97 DDPF), cuando el crecimiento de brotes se había detenido y se habían acumulado 932 y 692 días grados en el suelo y aire, respectivamente. El tercer y último pico se produjo 167 DDPF, con 1887 DGA en el suelo y 1361 DGA en el aire. La cubierta plástica aumentó la temperatura promedio del suelo en aproximadamente 1°C, aumentando los DGA en 105,2 unidades durante el período estudiado. Sin embargo, esto no fue suficiente para modificar el patrón de crecimiento radical.

In Chile, heavy metals pollution occurs mainly near copper mines in the northern and central regions of the country. Here, agricultural soils have been found to be polluted by heavy metals several kilometers from the source. The objective of this study was to analyze the contents of Fe, Cu, Mn, Zn, Cr, Cd and Pb and chemical variables (pH, EC, OM and CEC) of soils found near copper mine tailing in the north of the country. Available heavy metals were determined using AAS, and total heavy metals were determined with ICP-OES. Soils were grouped into three sectors, according to their proximity to the tailing, the course of an estuary, and the direction of the wind. Cu was the heavy metal found in the highest average concentrations relative to the rest of the elements determined. The samples that followed the course of the estuary had the highest average contents of Cu, with significant (p<0.05) statistical differences from the other sectors. Principal components analysis of the heavy metal contents of the 24 samples analyzed indicated that three principal components explained 75.5 % of the data variability. In the dispersion graph of the first two components, a group of soils close to the interception axis and four distant soils, which had the highest contents of Fe (276.6 mg kg-1), Cu (375.1 mg kg-1), Mn (56.7 mg kg-1), Zn (21.7 mg kg-1), Cr (45.0 mg kg-1) and Pb (129.3 mg kg-1), are observed.

En Chile, la contaminación por metales pesados se produce principalmente cerca de las explotaciones de la minería cuprífera en las regiones del norte y centro del país. En éstas se han encontrado suelos agrícolas contaminados por metales pesados ubicados a varios kilómetros de la fuente de contaminación. El objetivo de este estudio fue analizar los contenidos de Fe, Cu, Mn, Zn, Cr, Cd y Pb y variables químicas (pH, CE, MO y CIC) de suelos cercanos a un relave de Cu ubicado en el norte del país. La determinación de metales pesados disponibles se realizó mediante AAS, y los metales pesados totales mediante ICP-OES. Los suelos fueron agrupados en tres sectores de acuerdo a la cercanía del relave, el curso de un estero y el sentido del viento. El Cu fue el metal pesado encontrado en mayores concentraciones promedios en relación al resto de los elementos determinados. Las muestras que siguieron el curso del estero presentaron el mayor contenido promedio de Cu, con diferencias estadísticas significativas (p<0.05) con los otros sectores. El análisis de componentes principales realizado de los contenidos de metales pesados de las 24 muestras analizadas indicó que tres componentes principales explicaron 75.7 % de la variabilidad de los datos. En el gráfico de dispersión de los dos primeros componentes se observó un grupo de suelos cercanos al eje de intercepción y cuatro suelos alejados, que presentaron los mayores contenidos de Fe (276.6 mg kg-1), Cu (375.1 mg kg-1), Mn (56.7 mg kg-1), Zn (21.7 mg kg-1), Cr (45.0 mg kg-1) y Pb (129.3 mg kg-1).

Phosphate fertilizers may contain cadmiun (Cd) which may become part of the trophic chains. The objective of this study was to evaluate the effect of phosphate fertilizer on available Cd content in four Chilean soil types, belonging to orders Alfisol, Inceptisol, Ultisol and Andisol. Treatments consisted of control without P fertilizer and P application with commercial triple superphosphate containing 53.2 mg Cd per kg of fertilizer. The dose of phosphate fertilizer applied was enough to reach the level of 30 mg kg-1 POlsen. The soils were incubated up to 90 days, at 25ºC and field capacity. The experimental design was completely randomized with three replications, and the experimental unit was a container with 250 g of soil (dry matter). Available Cd was measured at 1, 2, 7, 14, 21, 36, 49, 63, 77, and 90 days after incubation. Application of P at agronomic rate using fertilizer with a high Cd content produced significant effects on available Cd content in the soil types studied, however, incubation time period did not present such effect.

Los fertilizantes fosforados pueden contener cadmio (Cd) y al utilizarlos pueden entrar en las cadenas tróficas. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la fertilización fosforada sobre la concentración de Cd disponible en cuatro tipos de suelos de Chile, que pertenecían a los ordenes Inceptisol, Alfisol, Ultisol y Andisol. Los dos tratamientos usados fueron el testigo sin fertilización y la aplicación de una dosis de corrección con un fertilizante comercial, superfosfato triple (SFT), que tenía una concentración de 53,2 mg de Cd por kg de fertilizante. La dosis de fertilizante aplicada fue la necesaria para alcanzar un nivel de 30 mg kg-1 de POlsen. Los suelos se incubaron en estufa durante 90 días, a 25ºC y humedad de capacidad de campo. El diseño experimental fue completamente al azar, con tres repeticiones para cada suelo y donde la unidad experimental fue un contenedor con 250 g de suelo seco. Se midió Cd disponible a los 1, 2, 7, 14, 21, 36, 49, 63, 77 y 90 días después de la incubación. La aplicación de P en dosis agronómica, utilizando fertilizante con alto contenido de Cd, tuvo un efecto estadísticamente significativo sobre la concentración de Cd disponible en los suelos estudiados, sin embargo, no hubo efecto del tiempo de incubación en la disponibilidad de Cadmio.

In Chile there are around two million hectares with forest plantations, the VIII Region being noteworthy, for its favorable climatic conditions. Considering the importance that the hydric regime has on these species, the objective of this study was to characterize the precipitation and soil water content in three sites representative of the Coastal Dry Land, Central Valley and Andean Foothills of the region. The selected sites are located between 37°00 and 37°45’ S. lat. and 72°00 and 73°10’ W. long.. The temperature, rainfall and soil water content were recorded from September 1993 to August 1996. The results indicate that the monthly rainfall in the Andean Foothill site was not statistically different from that registered in the Central Valley and the Coastal Dry Land. The same situation was observed with the mean temperatures. Nevertheless, although temperatures and rainfall were the same in all sites, significant differences were found when comparing the soil water contents. The soil water content in the Andean Foothill site was on average 420 and 440% greater than those observed in the Central Valley and the Coastal Dry Land, respectively. The higher organic matter level in the Andean Foothill site would be the main cause of this phenomenon. This higher water availability was translated into higher rates of growth in the forestry plantation. The results obtained demonstrate the utility of characterizing forest sites through available soil water instead of rainfall.

En Chile existen alrededor de dos millones de hectáreas con plantaciones forestales, destacándose la VIII Región, por sus favorables condiciones climáticas. Considerando la importancia que tiene el régimen hídrico sobre estas especies, el objetivo de este estudio fue caracterizar las precipitaciones y humedad del suelo en tres sitios representativos de las condiciones de Secano Costero, Valle Central y Precordillera de la región. Los sitios empleados se ubican entre los 37°00 y 37°45’ lat. Sur y 72°00 y 73°10’ long. Oeste. Desde septiembre de 1993 y hasta agosto de 1996 se registraron las temperaturas, precipitación y contenido de humedad del suelo en cada sitio. Los resultados indican que la precipitación mensual en el sitio de Precordillera no fue estadísticamente distinta a la registrada en los sitios del Secano Costero y Valle Central. La misma situación se observó con las temperaturas medias. Sin embargo, aunque las temperaturas y precipitaciones fueron iguales en todos los sitios, se encontraron diferencias significativas al comparar los niveles de humedad disponible en el suelo. Los valores registrados en el sitio de Precordillera fueron en promedio 420 y 440% superiores a los observados en el Valle Central y Secano Costero, respectivamente. El elevado contenido de materia orgánica en el sitio de Precordillera sería la principal causa de este fenómeno. Esta mayor disponibilidad de agua se tradujo en mayores tasas de crecimiento en la plantación forestal. Los resultados obtenidos demuestran la conveniencia de caracterizar el sitio forestal mediante la humedad disponible en el suelo en vez del agua caída.