Caracterización y modelización de la respuesta agronómica y fisiológica del almendro al riego deficitario

Resumen

Los objetivos principales de la Tesis Doctoral fueron: (i) evaluar la respuesta agronómica y fisiológica del almendro al riego por desecación parcial del sistema radicular (PRD), y su comparación con la estrategia de riego deficitario controlado (RDC), tomando como referencia un tratamiento Control debidamente regado; (ii) determinar la robustez de diferentes indicadores del estado hídrico de la planta para su aplicación en la programación del riego deficitario en almendro; (iii) elaborar un modelo de fotosíntesis a escala del árbol acoplando un modelo de radiación interceptada a un modelo de fotosíntesis a escala de la rama que incorpore el efecto del déficit hídrico. La respuesta vegetativa del almendro mostró un patrón de funcionamiento y adaptación al déficit hídrico similar bajo las estrategias PRD y RDC. A nivel productivo, los criterios considerados tampoco evidenciaron un comportamiento diferente inducido por la variante de riego deficitario. Los atributos de calidad interna del fruto (contenido en lípidos, proteínas y azúcares) no fueron afectados por los tratamientos de riego, indicando un comportamiento conservativo del metabolismo del fruto, independientemente del régimen hídrico. La estrategia PRD no permitió mantener un estado hídrico en la planta similar al observado en el tratamiento Control. De todos los indicadores del estado hídrico de la planta evaluados, tan sólo la máxima contracción diaria del diámetro del tronco (MCD) exhibió diferencias entre PRD y RDC, como consecuencia de un adelanto de la fase de rehidratación y de valores más altos de potencial hídrico en PRD durante las horas de la tarde. MCD cumple los requisitos exigidos para su utilización con fines de programación del riego en almendro. La tasa de crecimiento del tronco, TCD, también tiene una alta sensibilidad al estado hídrico de la planta, si bien la influencia que ejerce la fenología sobre la dinámica anual de este indicador dificulta el establecimiento de valores umbrales para su utilización en la gestión del riego. Los flujos fisiológicos (tasa de asimilación de CO2, Alm, tasa de transpiración, Elm) y sus atributos característicos (conductancia estomática, gs, concentración interna de CO2, Ci) determinados a escala foliar, a mediodía y a saturación de luz, mostraron una respuesta al déficit hídrico acorde a la severidad de la intensidad del estrés, independientemente de la estrategia de riego utilizada. Los árboles de almendro, con independencia de la dotación hídrica y del año estudiado, presentan una pérdida sustancial de su capacidad fotosintética con el avance del ciclo de desarrollo, siendo probable que los cambios estructurales observados a nivel foliar y un diferente reparto de nitrógeno en hoja sean responsables de esta limitación. El concepto de factor de reducción global, fG, que integra los factores de escala y de estrés hídrico, se revela como un enfoque original y sencillo para abordar el cambio de escala "hoja-rama" en el proceso de modelización de la tasa de fotosíntesis a escala del árbol entero. Este concepto permite cuantificar los efectos del estrés hídrico sobre la arquitectura foliar de la rama, la morfología de las hojas y la reducción de la capacidad fotosintética. El acoplamiento de un modelo de radiación interceptada, elaborado y validado para un árbol aislado, junto con un modelo de fotosíntesis a escala de la rama permite simular la tasa de fotosíntesis a escala del árbol bajo condiciones de estrés hídrico. Las simulaciones sugieren que la mayor limitación de la tasa de fotosíntesis se produce durante la Fase IV, con reducciones medias entre 7-8 % para árboles con estrés hídrico moderado (EM) y 12-13 % para árboles con estrés severo (ES). Asimismo, las simulaciones ponen de relieve el gradiente de actividad fotosintética existente al interior del árbol, siendo las capas más altas de la copa las que presentan la mayor tasa de asimilación de CO2.