Universidad Politécnica de Cartagena
Estrategias de bioestimulación y riego deficitario para promover una agricultura intensiva más eficiente
Abstract
dc:description.abstract[SPA] Esta tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de publicaciones. La escasez de agua es un problema de elevada importancia en la agricultura, siendo cada vez más acusada debido al cambio climático, y más aún si cabe con la demanda de alimentos con la que nos encontramos. Por ello, incrementar la eficiencia del uso del agua es crucial para garantizar la sostenibilidad del sector. El objetivo principal de esta Memoria de Tesis Doctoral fue la evaluación y validación de estrategias para la optimización del uso del agua de riego en cultivos representativos de Almería y Murcia en diferentes condiciones de cultivo, como son melón al aire libre, pimiento bajo invernadero y uva de mesa. Estas estrategias han consistido principalmente en la combinación de riego deficitario controlado (regulated deficit irrigation, RDI), mediante la monitorización del estado hídrico del suelo a partir de la información procedente de sensores, y la bioestimulación, con un único producto o una combinación de estos, para preparar a la planta ante un posible evento de estrés. En esta línea se han realizado los siguientes ensayos: En melón, la estrategia de RDI llevada a cabo entre las etapas fenológicas de floración y maduración permitió reducir los aportes hídricos un 30%, mediante la reducción del contenido volumétrico de agua en el suelo entre un 20 y 30% respecto a capacidad de campo en la zona radicular. Las estrategias de RDI no afectaron al rendimiento obtenido, incrementado así la productividad del agua de riego (WPI) un 45% y el índice de productividad de los macronutrientes N—P2O5—K2O en un 54, 46 y 34% respectivamente. Durante la reducción de riego, los indicadores del estado hídrico analizados, potencial hídrico del tallo (ΨS), fotosíntesis neta (Pn) y conductancia estomática (Lc), no resultaron afectados. Sin embargo, la estrategia de RDI afectó a la calidad de la fruta, incrementando el contenido en ácido ascórbico de los mismos. Sobre este mismo cultivo, se evaluó el efecto del riego deficitario y la bioestimulación, con el fin de preacondicionar al cultivo frente a un estrés hídrico severo aplicado durante la etapa de engorde los primeros frutos. Durante este período de estrés hídrico se logró establecer un valor umbral de —1 MPa para el potencial hídrico foliar (ΨL), que promovió el desarrollo de mecanismos de conservación de agua en la planta, entre ellos regulación estomática y ajuste osmótico. Aunque el rendimiento no se vio afectado, la firmeza de los frutos disminuyó ligeramente en los frutos sometidos a estrés. El tratamiento bioestimulado activó un segundo mecanismo de conservación de agua, incrementando la capacidad del sistema radicular para absorber agua y nutrientes, lo que permitió aumentar el rendimiento, y WPI en un 135% respecto al tratamiento del agricultor, no preacondicionado con RDI ni bioestimulación. En el cultivo de pimiento bajo invernadero se estudió en dos invernaderos la combinación de un programa de bioestimulación, compuesto por extractos de Ascophyllum nodosum y Bacillus paralicheniformis, junto con estrategias de RDI aplicados durante las etapas de: i) crecimiento vegetativo hasta cosecha o ii) en maduración y cosecha. La reducción de riego consistió en mantener un estrés leve-moderado en las diferentes etapas fenológicas estudiadas, se llevó a cabo en base al potencial matricial del suelo (Ψm), llegando a valores de −50 kPa entre el establecimiento a la primera cosecha, −27 kPa en maduración, y −30 kPa cosecha. Esto supuso un ahorro de agua de 600 m3 ha−1 en cada invernadero, un 12% del aporte total del ciclo. En los ensayos se observó un incremento en el número de frutos, traducido en precocidad o en un mayor rendimiento. WPI fue incrementada al combinar las diferentes estrategias de RDI con la bioestimulación. En este tratamiento combinado también se observó una mayor actividad enzimática del suelo, analizada mediante la actividad de la β- glucosidasa, fosfatasa alcalina y ureasa, además de una mayor absorción radicular de agua. En el cultivo de uva de mesa, parras pretratadas durante dos años consecutivos con cinco tratamientos diferentes de bioestimulación, compuestos por extractos de diferentes especies de algas, vegetales y microorganismos, fueron sometidas a dos estrategias de riego durante el segundo año: i) riego del agricultor, y ii) RDI en la etapa posenvero, programado mediante una reducción del contenido volumétrico de agua en el suelo del 10% con respecto a capacidad de campo. Los aportes hídricos se redujeron en 1.336 m3 ha−1 , siendo especialmente significativa la diferencia encontrada a 30 cm de profundidad. Los indicadores del estado hídrico acusaron estas diferencias, reduciendo los valores de ΨS, Pn y Lc en los tratamientos bajo RDI. La bioestimulación fomentó la colonización radicular por hongos micorrícicos, y su combinación con el tratamiento de riego deficitario mostró una tendencia a incrementar la densidad radicular. Este efecto fue traducido en una mayor precocidad del cultivo, mitigación de la vecería y el incremento de la WPI en 3.48 kg m−3 . De esta forma, las estrategias de riego deficitario y bioestimulación evaluadas permitieron incrementar significativamente la productividad del agua de riego en cultivos representativos de la zona, poniendo en valor estas técnicas para la promoción de prácticas agrícolas más eficientes.
Degree
thesis:*- Department dc:contributor.department
- Ingeniería Agronómica
- Year dc:date.issued
- 2025
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author dc:creator
-
- Zapata García, Susana
- Advisors dc:contributor.advisor
-
- Pérez Pastor, Alejandro
- Espinosa Jiménez, Pedro Jesús
Subjects
dc:subject × 9Rights
dc:rights- Statement dc:rights
-
- Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
- Licence dc:rights.uri
- Language dc:language.iso
- en
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10317/18608