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Evaluation of a combined system: “Lupinus-embothrium coccineum” for restoration of volcanic impacted areas in Southern Chile. Cost and benefits of cluster roots formation, acid exudation and nitrogen fixation

(Estudio de un sistema combinado Lupinus-Embothrium cocc ineum (notro) para restauración  de zonas afectadas por erupciones volcánicas. Costos y benef icios de la formación de cluster  roots, exudación de carboxilatos y fijación de nitrógeno)

  • Fondecyt Regular 2013 / Código 1130440
  • Director del Proyecto: Alejandra Zúñiga Feest
  • Lugar de Ejecución: Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas
  • Duración de la Investigación: 3 años
  • Fecha de Inicio: Marzo 2013   Fecha de Término: Marzo 2016
  • Monto Total Asignado ($chilenos): 145.413.000 pesos

Chile se caracteriza por presentar frecuentes erupciones volcánicas que enriquecen el suelo con nuevo material mineral, sin embargo presentan una fuerte retención química debido a la acidez y las características de los coloides que lo componen. El fósforo (P) es uno de los elementos nutritivos que pueden ser más limitantes para las plantas y que tiende a quedar retenido en este tipo de suelos. La mayoría de los planes de recuperación de sitios afectados por erupciones volcánicas no han contado con una base ecofisiológica que justifique la elección de las especies más adecuadas. En este proyecto se propone estudiar un sistema combinado de dos especies que presentan adaptaciones a nivel radicular que facilita la adquisición de nutrientes, como es el caso del Lupinus (fijador de nitrógeno atmosférico, a través de nódulos) y el notro (Embothrium coccineum) que posee raíces proteoídeas, que son capaces de adquirir más eficientemente el P retenido en el suelo. Dichas evaluaciones incluirán suelos volcánicos (con limitaciones de P) y suelos sin limitaciones, de origen aluvial. Se pretende determinar la posible ventaja de la asociación frente las plantas creciendo en forma separada y los costos metabólicos asociados con el crecimiento y la distribución de carbono, (fotosíntesis, respiración, exudación de carboxilatos a través de raíces proteoídeas y nodulación). Dicho conocimiento espera ser útil en el diseño de planes de restauración de áreas afectadas por erupciones volcánicas en el centro sur de Chile.Chile is characterized by presenting frequent volcanic eruptions that enrich the soil with new minear material, yet these soils present a strong chemical retention due to the acidity and the characteristics of the colloids of which it is composed. Phosphorus (P) is one of the nutritive elements that can most limiting for plants and tends to remain in this type of soil. The majority of the recuperation plans for sites affected by volcanic eruptions have not contemplated an ecophysiological basis that justifies the election of the most adequate species.

This project proposes a study of the combined system of two species that present adaptations at radicular level that facilitate the acquisition of nutrients, such as the case of Lupinus (atmospheric nitrogen fixer through nodulation) and Notro (Embothrium coccineum), which has protected roots that are capable of acquiring P more efficiently from that retained in the soil. These evaluations will include volcanic soils (with P limitations) and soils without limitations, from alluvial sources. Determination is expected of the possible advantages of association versus plants that grow separately, and the metabolic costs associated with growth, and the distribution of carbon (Photosynthesis, respiration, and exhalation of carboxylates through the proteoid roots and nodulation). This knowledge will be useful for the design of restoration plans of areas affected by volcanic eruptions in South-central Chile.

Actividades de Divulgación de la Ciencia

 

Evaluation of a combined system: “Lupinus-embothrium coccineum” for restoration of volcanic impacted areas in Southern Chile. Cost and benefits of cluster roots formation, acid exudation and nitrogen fixation