Riego de precisión en cítricos con aguas de diferente calidad

Resumen

Resumen de la tesis: El cambio climático hará que la temperatura de la Tierra aumente 2,2 ¿C de aquí a 2040. Se prevé que este aumento de la temperatura del aire vaya acompañado de una reducción de las precipitaciones, lo que aumentará la intensidad y la frecuencia de los episodios de sequía. Paralelamente, la población mundial es más de tres veces mayor que a mediados del siglo XX y seguirá aumentando en los próximos años, lo que incrementará la demanda de agua para la producción de alimentos. En la actualidad, la producción mundial de alimentos mediante regadío representa más del 40 % del total y sólo utiliza alrededor del 20 % de la superficie destinada a este fin. Los cítricos son una de las principales especies cultivadas en todo el mundo, repartidas en más de 140 países. Esta especie depende del riego y tiene una demanda de agua media-alta. Para hacer frente a la sequía, la agricultura de regadío se ve obligada a realizar los máximos esfuerzos para mejorar la eficiencia en el uso del agua. En este contexto, la presente tesis doctoral tiene como objetivo evaluar la sostenibilidad del riego de precisión de cultivos de cítricos (pomelo y lima), con especial atención al estudio de la evapotranspiración del cultivo (ETc) y al uso de indicadores del estado hídrico de suelo y planta. Para alcanzar estos objetivos se han llevado a cabo varios experimentos (Artículos del I al IV). Un buen conocimiento de la ETc es necesario para decidir "cuándo" regar y "cuánta" agua aplicar. En el Artículo I, se calculó la ETc de limeros jóvenes por el método del balance hídrico del suelo utilizando lisímetros de pesada. A lo largo del ciclo de cultivo, la ETc fue más alta en Julio (2,56 L planta-1día-1), debido al elevado consumo de agua durante la última fase de crecimiento del fruto. Cuando los cambios en la biomasa de la lima fueron insignificantes, las variaciones en el peso de las macetas servían para validar la ETc calculada por el método del balance hídrico (r2=0,92***). En este artículo, se propone un prototipo de lisímetro de pesada escalable, sencillo y robusto, para árboles jóvenes cultivados en maceta, que proporciona una forma práctica y rentable de medir la ETc durante todo el año. En limeros jóvenes cultivados al aire libre y bajo malla de sombreo se midieron indicadores discretos del estado hídrico de la planta, como el potencial hídrico del tallo (¿stem), la conductancia estomática (gs) y la fotosíntesis neta (Pn), así como indicadores continuos como la temperatura de la copa (Tc) (Artículos II y III). En el Artículo II, el sombreado incrementó un 54 y 37 % la gs y la Pn diaria acumulada, respectivamente. Además, bajo malla se incrementó el ¿stem en 0,05 MPa y se redujeron los valores de la diferencia de temperatura entre la copa y el aire (Tc-Ta) en 1,7 ¿C según los Artículos II y III. Estos hechos apuntaron un mejor comportamiento fisiológico de los limeros en condiciones de sombreado. En el Artículo III, se evaluó el efecto combinado del sistema de cultivo y el riego deficitario en los indicadores de estado hídrico del suelo y de la planta. Los resultados indicaron que cuando el estrés hídrico del suelo fue moderado, las condiciones de sombreado amortiguaron el efecto negativo sobre el estado hídrico del suelo y de la planta, permitiendo posponer el déficit hídrico. Sin embargo, cuando el estrés hídrico del suelo fue severo, se observaron valores igualmente bajos de estos indicadores tanto en campo abierto como en condiciones de sombreado. Además, se proponen dos nuevos índices basados en la Tc, que mostraron una respuesta diferente según el sistema de cultivo y el tratamiento de riego considerado. La programación del riego basada en indicadores del estado hídrico del suelo y de la planta permite ajustar la dosis de riego a las necesidades hídricas del cultivo. En esta tesis, el riego de los limeros se gestionó automáticamente, en base a valores umbrales del contenido de agua del suelo medidos en la zona radicular activa. El uso de este protocolo de riego promovió un estado hídrico óptimo de la planta, como se observó en los limeros cultivados en maceta (Artículo I) y en el suelo (Artículos II y III). En cuanto a los indicadores del estado hídrico de la planta, la medida de la Tc a distancia y en tiempo real supone una gran ventaja para la gestión del riego. En este sentido, en el Artículo III, se propusieron valores umbrales de la Tc-Ta de 2,4 y 0,8 ¿C para limeros bien regados cultivados al aire libre y bajo malla de sombreo, respectivamente. En el Artículo IV, se evaluó la robustez de varios índices basados en la Tc para estimar la gs en pomelos adultos regados con diferentes cantidades (riego completo y deficitario) y calidades de agua (trasvase y agua regenerada) de riego durante dos estados fenológicos (floración-brotación y crecimiento del fruto). Además, se comprobó la capacidad de diferentes índices térmicos para determinar la gs en diferentes intervalos de datos térmicos y en diferentes condiciones de déficit de presión de vapor (VPD) y de radiación fotosintéticamente activa (PAR). Los resultados sugirieron que los índices térmicos y la gs tenían el mayor grado de correlación cuando los datos térmicos se promediaron a 60 min, a VPD entre 0 y 3,5 kPa, y a PAR 1200 ¿mol m-2 s-1. En estas condiciones, los árboles con riego deficitario y los regados con agua regenerada fueron los que mostraron las mejores correlaciones entre los índices térmicos y la gs. El índice de estrés hídrico del cultivo (CWSI) y la Tc-Ta estimaron mejor la gs durante la floración-brotación, y los valores absolutos de Tc durante el estado fenológico de crecimiento del fruto, independientemente de la calidad y cantidad de agua aplicada. Esto indicó que durante floración-brotación la Tc dependía principalmente de las condiciones climáticas más que del estado hídrico de la planta, mientras que durante el período de crecimiento del fruto la Tc estaba más influenciada por factores intrínsecos de la planta (apertura estomática). En general, los índices térmicos han demostrado ser buenos indicadores del estado hídrico de la planta para una gestión precisa del riego en cítricos. http://repositorio.bib.upct.es/dspace/