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Guía docente de la asignatura / materia:

Fitorremediación y Protección de Cultivos

Curso 2021/2022
Fecha última actualización: 12/07/2021
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 15/07/2021

Máster

Máster Universitario en Avances en Biología Agraria y Acuicultura

Módulo

Módulo de Producción Agraria

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Segundo

Créditos

6

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Emilia Fernández Ondoño
  • Francisco Martín Peinado
  • Juan Antonio Lopez Raez
  • María José Pozo Jiménez

Horario de Tutorías

Emilia Fernández Ondoño

efernand@ugr.es
  • Anual
    • Martes 12:00 a 14:00 (Facultad Ciencias)
    • Miércoles 12:00 a 14:00 (Facultad Ciencias)
  • Tutorías 1º semestre
    • Lunes 12:00 a 14:00 (Facultad Ciencias)
  • Tutorías 2º semestre
    • Lunes 11:00 a 13:00 (Facultad Ciencias)

Francisco Martín Peinado

fjmartin@ugr.es
Anual
  • Jueves 11:00 a 14:00 (Facultad Ciencias)
  • Viernes 11:00 a 14:00 (Facultad Ciencias)

María José Pozo Jiménez

mariajose.pozo@eez.csic.es

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Como parte de esta materia se abordará el uso de plantas en la eliminación de contaminantes, tantos inorgánicos como orgánicos, principalmente en suelos degradados por actividades mineras o por agricultura intensiva, haciendo énfasis en los siguientes aspectos: la relación planta-contaminante, las relaciones químicas y bioquímicas del contaminante con el suelo y con la planta y las distintas fitotecnologías de descontaminación o procesos de descontaminación por parte de las plantas. Por otra parte, se abordarán los mecanismos que regulan la interacción de las plantas con organismos perjudiciales, causantes de daños y pérdidas en los cultivos, y con microorganismos beneficiosos del suelo. Los microorganismos beneficiosos mejoran la salud de la planta protegiéndola de múltiples estreses y estimulando su sistema inmune frente a la infección por patógenos, plagas y plantas parásitas. En esta materia se hará una revisión de las señales químicas importantes para el establecimiento de interacciones beneficiosas planta-microorganismo y planta-planta parásita, de los mecanismos de defensa vegetales y de las posibles estrategias biotecnológicas para estimularlos, con especial énfasis en el uso de microorganismos beneficiosos para el control de patógenos y plagas.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Los objetivos de la materia se cubrirán más fácilmente si el alumno posee conocimientos previos de fisiología, bioquímica vegetal y edafología.

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG01. Que los estudiantes sean capaces de elaborar adecuadamente y con cierta originalidad composiciones escritas o argumentos motivados, de redactar planes, proyectos de trabajo o artículos científicos o de formular hipótesis razonables. 
  • CG02. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo autodirigido o autónomo 

Competencias Específicas

  • CE01. Que los estudiantes sean capaces de abordar problemas de forma científica, desde una perspectiva multidisciplinar, formulando hipótesis y objetivos pertinentes para su resolución, así como extraer conclusiones fundadas que sean de aplicación en el ámbito de la Agricultura, la Ganadería y la Acuicultura 
  • CE02. Que los estudiantes sepan aplicar las técnicas de investigación, tanto metodológicas como tecnológicas, en el área de estudio y redactar correctamente un trabajo científico 
  • CE06. Que los estudiantes sean capaces de aplicar los conocimientos adquiridos al diseño, ejecución y defensa de un proyecto de investigación dentro de alguna de las líneas ofertadas en el Máster 

Competencias Transversales

  • CT01. Que el estudiante sea consciente de la importancia del desarrollo sostenible y demostrar sensibilidad medioambiental 
  • CT02. Que el estudiante comprenda y aplique el liderazgo y posea creatividad, rigor intelectual, independencia e iniciativa personal y profesional para proponer y emprender proyectos. 
  • CT03. Que el estudiante demuestre que sabe reflexionar a partir de la integración de aprendizaje en diferentes áreas para saber abordar situaciones complejas de manera global 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Los estudiantes:

RA1. Sabrán diagnosticar y solucionar problemas ambientales de contaminación mediante la utilización de plantas y sus mecanismos de descontami-nación en suelos agrícolas.

RA2. Serán capaces de evaluar el impacto ambiental de la aplicación de un programa de fitorremediación.

RA3. Conocerán las bases moleculares de la interacción de plantas con microorganismos beneficiosos, perjudiciales y con plantas parásitas, así comolas técnicas y herramientas para su análisis.

RA4. Aprenderán las herramientas para diagnosticar problemas de infección por patógenos y parásitos en cultivos, y estrategias para estimular el sis-tema inmune de la planta.

RA5. Conocerán los mecanismos de control biológico de patógenos por microorganismos beneficiosos del suelo, su importancia y aplicaciones agro-biotecnológicas en el contexto de agricultura sostenible.

RA6. Serán capaces de desarrollar la capacidad de análisis crítico mediante la discusión de artículos relevantes en el tema y de las presentaciones detemas asignados.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

Unidad temática 1.- Fitorremediación
Tema 1.- Aspectos generales de la degradación y contaminación de suelos. Principales tipos de contaminantes orgánicos e inorgánicos. Declaración de suelo contaminado
Tema 2.- Comportamiento de los contaminantes en el suelo. Bioensayos de toxicidad. Movilidad y biodisponibilidad de los contaminantes en relación a la vegetación.
Tema 3.- Relaciones suelo-planta. Mecanismos de adaptación, plantas bioindicadoras e hiperacumuladoras.
Tema 4.- Aspectos generales de la Fitorremediación: Definición, tecnologías, características, ventajas y desventajas, aplicabilidad.
Tema 5.- Estudio de casos de Fitorremediación de suelos afectados por contaminantes orgánicos.
Tema 6.- Estudio de casos de Fitorremediación de suelos afectados por elementos traza. El Corredor Verde del Guadiamar.
Unidad temática 2.- Protección de cultivos
Tema 14.- Patógenos vegetales: problemática en agricultura
Tema 15.- Aspectos generales de la interacción planta-organismos perjudiciales
Tema 16.- Aspectos generales de la interacción planta-organismos beneficiosos
Tema 17.- Mecanismos de defensa de las plantas.
Tema 18.- Sistema inmune de las plantas: cross-talk hormonal
Tema 19.- Comunicación planta-(micro)organismo.
Tema 20.- Estrategias biotecnológicas para el biocontrol de microorganismos patógenos y plagas

Práctico

Las actividades prácticas de esta asignatura serán las siguientes:

Resolución de problemas y estudio de casos prácticos.
Prácticas de laboratorio (fitotoxicidad y suelos contaminados)
Salida al campo a una zona de interés.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

- Barea JM, Pozo MJ, Azcón R, Azcón-Aguilar C 2005. Microbial co-operation in the rhizosphere. Journal of Experimental Botany 56: 1761-1778.
- Birch AN, Begg GS, Squire GR 2011. How agro-ecological research helps to address food security issues under new IPM and pesticide reduction policies for global crop production systems. Journal of Experimental Botany 62: 3251-3261.
- Bouwmeester HJ, Roux C, López-Ráez JA, Bécard G 2007. Rhizosphere communication of plants, parasitic plants and AM fungi. Trends in Plant Science 12: 224-230.
- Boyd RS 2004. Ecology of metal hyperaccumulation. New Phytologist 162: 563-567.
- Cobbett CH, Goldsbrough P 2002. Phytochelatins and metallothioneins: roles in heavy metal detoxification and homeostasis. Annual Review of Plant Biology 53: 159-182.
-Fernandez-Ondoño, E., Bacchetta, G., Lallena-Rojo, A- M., Navarro-Reyes, F.B., Jimenez-Morales, M. N., 2017. Use of BCR sequential extraction procedures for soils and plant metal transfer predictions in contaminated mine tailings in Sardinia. Journal of Geochemical Exploration.172:133-141.
- Garbisu C, Alkorta I 2001. Phytoextraction: a cost-effective plant-based technology for the removal of metals from the environment. Bioresource Technology 77: 229-236
- Garbisu C, Alkorta I 2001. Phytoremediation of organic contaminants in soils. Bioresource Technology 79: 273-276.
-Jimenez-Morales, M. N., Mauro,C., Bacchetta, G., Navarro-Reyes, F.B. Lallena-Rojo, A- M., Fernandez-Ondoño, E., 2011. potencial use in phytoremediation of three plant species growing on contaminated mine-tailing soils in sardinia. Ecological engineering, 37: 392-398
- Kabata-Pendias A 2011. Trace Elements in Soils and Plants. CRC Press Taylor & Francis Group.
- Khan FI, Husain T, Hejazi R 2004. An overview and analysis of site remediation technologies. Journal of Environmental Management 71: 95-122.
- Kothe E, Varma A (eds.) 2012. Bio-Geo Interactions in Metal-Contaminated Soils. Springer-Verlag.
- Martín Peinado FJ, Romero Freire A, García Fernández I, Sierra Aragón M, Ortiz Bernad I, Simón Torres M 2015. Long-term contamination in a recovered area affected by a mining spill. Science of the Total Environment 514: 219–223
- Pozo MJ, Azcón-Aguilar C 2007. Unravelling mycorrhiza-induced resistance. Current Opinion in Plant Biology 10: 393-398.
- Raskin I, Ensley BD (eds.) 2000. Phytoremediation of toxic metals. Using plants to clean up the environment. Jonh Wiley & Sons, Inc.
- Yin X, Yuan L (eds.) 2012. Phytoremediation and Biofortification. Two Sides of One Coin. SpringerBriefs in Green Chemistry for Sustainability.

Bibliografía complementaria

Revistas: International Journal of Phytoremediation, Chemosphere, Journal of Environment Management, Plant and Soil, Environmental Research, Environmental and Experimental Botany, New Phytologist, Journal of Experimental Botany, Journal of Chemical Ecology
Base de datos: Web of Science, Scopus

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral/expositiva 
  • MD02 Sesiones de discusión y debate 
  • MD03 Resolución de problemas y estudio de casos prácticos y Prácticas de laboratorio 
  • MD04 Seminarios 
  • MD05 Análisis de fuentes y documentos 
  • MD06 Realización de trabajos individuales o en grupo 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

Pruebas, ejercicios y problemas, resueltos en clase o individualmente a lo largo del curso: 50%
Informes, trabajos, proyectos y presentaciones (individuales o en grupo): 35 %
Informe salida campo: 15%

 

Evaluación Extraordinaria

Se realizará un examen único en el que se incluirán todos los contenidos básicos tratados en la asignatura.

Evaluación única final

Examen único de los conceptos impartidos en la asignatura.

Información adicional

Escenario A (Enseñanza-Aprendizaje presencial y tele-presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

El indicado en esta guía docente

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Correo electró nico institucional de los profesores. Foros y mensajes a travé s de la plataforma PRADO. Videoconferencias.

Medidas de adaptación de la metodología docente

En caso de semipresencialidad, las clases de teoría que no puedan ser presenciales se impartirán en los horarios establecidos a través de la plataforma Google Meet o de cualquier otra que dicte la universidad en su momento. Para dinamizar las clases, se combinarán con actividades como leer blogs o artículos, resolver problemas o visualizar vídeos, entre otros. Se requerirá la participación de los alumnos en debates mediante el uso del micrófono y, voluntariamente, cámara.

Los seminarios de los alumnos serán presentados en los días asignados a tal efecto. Para ello, los alumnos dispondrán de libertad para elegir los medios más apropiados: videoconferencia, grabación de vídeo y visualización simultánea por parte de la clase, uso de herramientas adicionales como cuestionarios, etc.

Evaluación Ordinaria

En caso de no poderse realizar de manera presencial, los exámenes se realizarán a través de Prado, o bien serán orales por videoconferencia. Se mantienen los mismos criterios y porcentajes descritos anteriormente.

Evaluación Extraordinaria

En caso de no poderse realizar de manera presencial, los exámenes se realizarán a través de Prado, o bien serán orales por videoconferencia. Se mantienen los mismos criterios y porcentajes descritos anteriormente.

Evaluación única final

En caso de no poderse realizar de manera presencial, los exámenes se realizarán a través de Prado, o bien serán orales por videoconferencia. Se mantienen los mismos criterios y porcentajes descritos anteriormente.

Escenario B (Suspensión de la actividad presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Mismo que en escenario A.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Mismas que en escenario A.

Medidas de adaptación de la metodología docente

El principal cambio con respecto al escenario A concierne a las prácticas. En el escenario B las prácticas se realizarán de modo virtual, a través de una presentación por videoconferencia donde se mostrarán imágenes y explicacionesrelacionadas con la práctica en cuestión.

Evaluación Ordinaria

Los criterios y porcentajes serán los descritos anteriormente. En cuanto a los instrumentos, en la eventualidad del escenario B se realizarían los exámenes mediante cuestionarios en la plataforma Prado o bien como exámenes orales por videoconferencia.

Evaluación Extraordinaria

Los criterios y porcentajes serán los descritos anteriormente. En cuanto a los instrumentos, en la eventualidad del escenario B se realizarían los exámenes mediante cuestionarios en la plataforma Prado o bien como exámenes orales por videoconferencia.

Evaluación única final

Los criterios y porcentajes serán los mismos. En cuanto a los instrumentos, en la eventualidad del escenario B se realizarían los exámenes mediante cuestionarios en la plataforma Prado o bien como exámenes orales por videoconferencia.