Resumen de Modelización de la transpiración del olivo y el almendro en condiciones de déficit hídrico
RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL DE D./Dª Omar García Tejera El resumen de la tesis para la base de datos Teseo debe ser una presentación de la tesis y tener la extensión suficiente para que quede explicado el argumento de la tesis doctoral. El formato debe facilitar la lectura y comprensión del texto a los usuarios que accedan a Teseo, debiendo diferenciarse las siguientes partes de la tesis:
1. introducción o motivación de la tesis Las limitaciones de agua de riego para los cultivos ha propiciado el desarrollo de sistemas de ingeniería de riego y de manejo de las plantaciones encaminados a hacer un uso más eficiente del agua. Sin embargo, el aprovechamiento eficaz de las herramientas disponibles para alcanzar el objetivo de un aumento en la eficiencia en el uso del agua, dependen de una visión clara de las relaciones entre los elementos que componen el sistema suelo-agua-planta. En este sentido los modelos de simulación son una excelente herramienta tanto para sintetizar el conocimiento de cada uno de los elementos de manera concisa como para explorar las interacciones entre los mismos. El objetivo general de esta tesis comprende el desarrollo de un modelo de simulación capaz de capturar el comportamiento de los componentes relacionados con el balance de agua de cultivos arbóreos bajo riego localizado sometidos a distintos niveles de estrés hídrico.
2.contenido de la investigación Una de las principales limitaciones a la hora de modelizar el balance de agua en un árbol reside en la parametrización de la capacidad de extracción de agua por las raíces. La capacidad de extracción de una raíz no es un valor constante sino que varía con el contenido de agua y la temperatura del suelo. Aunque el efecto de la temperatura del suelo sobre la resistencia hidráulica radial específica (Rp) (una medida de la capacidad de extracción de agua por la raíz) es un fenómeno conocido, el impacto que las variaciones esperadas de Rp debidas a cambios en la temperatura del suelo tienen sobre el sistema radical no lo son. Los primeros experimentos desarrollados, estudiaron los cambios de Rp en olivos (Olea europaea L.) ‘Picual’ y en un patrón ampliamente usado en frutales de hueso, el GF677, a 5 temperaturas distintas, mostrando que existía una variación de 3 y 4.5 veces para el olivo ‘Picual’ y el GF677 repsectivamente, en el rango de temperaturas que iban de 10 a 20 ºC. Las funciones obtenidas se escalaron para mostrar los cambios teóricos en la resistencia radial total del sistema radical a escala diaria y estacional para un cultivo tipo sembrado en clima mediterráneo usando registros de temperatura del suelo. Se encontró una diferencia entre el verano y el invierno de 3.5 veces para el olivo ‘Picual y de 9 veces para el GF677. De acuerdo a los resultados obtenidos sería conveniente incluir explícitamente dichas variaciones en los modelos del continuo suelo-agua-planta (SPAC). Los modelos SPAC han sido ampliamente usados para simular el balance de agua en árboles. En este tipo de modelos la planta es vista como un circuito eléctrico compuesto por resistencias en serie y en paralelo. Como parte de la presente tesis se ha desarrollado un modelo SPAC para simular la transpiración del árbol (Ep) y el potencial hídrico para condiciones de estrés y contenido de agua en el suelo variables. Una característica especial de éste modelo, es que el suelo no solo se divide en distintas capas sino también en diferentes compartimentos capturando así la heterogeneidad presente en el contenido de agua y longitud radical de los árboles, especialmente en aquellos en los que se usa riego localizado. La función de multi-compartimento para el suelo y las raíces se ha acoplado con una aproximación tipo hoja de luz/hoja de sombra para simular el dosel vegetal permitiendo así construir una función completa de oferta y demanda.
El modelo se testó a dos escalas distintas. A escala de maceta, usando un lisímitero diseñado para acomodar plantas jóvenes de olivo y almendro (Prunnus dulcis Mill.) con la raíz dividida, y a escala de campo en un olivar comercial en seto. En ambos experimentos modelo fue capaz de simular con éxito (valor más bajo de R2 = 0.81) la transpiración y el potencial hídrico bajo distintos niveles de estrés. El estudio del balance de agua del árbol durante condiciones de estrés hídrico reveló que para altas densidades de longitud radical, es la capacidad de extracción de agua por parte de las raíces lo que gobierna el flujo de agua hacia el sistema radical y que el agrupamiento de raíces podría jugar un papel importante en la reducción de la superficie de absorción efectiva por parte del sistema radical. Además, a nivel de parcela, se observó que el uso de sistemas de riego por goteo siempre limita la transpiración máxima esperable (Epmax) para un ambiente determinado y que el grado de dicha limitación dependerá del cociente de las áreas de raíces y hojas así como del déficit de presión de vapor. Finalmente un estudio de casos usando el modelo, mostró que se podrían seguir dos estrategias de riego distintas dependiendo del agua disponible. Si se dispone de suficiente agua para cubrir las demandas de transpiración del árbol, se deberá regar intentando mojar un volumen de suelo lo suficientemente grande como para asegurar que Ep está lo más cerca posible de Epmax. Por el contrario, si se impone un déficit, la estrategia debería ser la de reducir el área mojada para maximizar el agua disponible para Ep.
3.conclusión El modelo probó ser un herramienta lo suficientemente robusta como para capturar las tendencias en transpiración y en potencial hídrico de las hojas en árboles sometidos a distintos regímenes de riego, perrmitiendo el estudio de las interacciones entre el riego, la transpiración del árbol y el ambiente.
