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Título

Efecto de los cambios microclimáticos sobre la fisiología del maíz durante el riego por aspersión

AutorPuig Basa, Miriam
DirectorMartínez-Cob, Antonio ; Cavero Campo, José ; Aibar, Joaquín
Fecha de publicaciónnov-2007
EditorEscuela Politécnica Superior de Huesca
Resumen[ES] La eficiencia de aplicación del riego diurno por aspersión es inferior a la del riego nocturno debido a las mayores pérdidas por evaporación y arrastre del viento (PEA) a causa de que, durante las horas centrales del día, la demanda evaporativa de la atmósfera y la velocidad del viento son mayores. Dichas pérdidas durante el riego diurno modifican el microclima en el que se desarrolla el cultivo. En este trabajo se ha estudiado los efectos que producen los cambios microclimáticos durante los riegos diurnos sobre la fisiología y la producción del maíz. Se establecieron dos ensayos de campo con cultivo de maíz en 2006: ensayo I y ensayo II. Los ensayos se ubicaron en Zaragoza en la finca experimental del Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria (Ensayo I) y en la finca experimental de la Estación Experimental de Aula Dei (Ensayo II). A finales de abril se sembró el maíz a una densidad de 87.000 plantas ha-1. El ensayo I se realizó en una parcela dividida en dos subparcelas (A y B) de 1,0 ha cada una, dotadas de un sistema de riego por aspersión de cobertura fija con un marco de 15 m x 15 m rectangular. El ensayo II se realizó en una parcela de 2,36 has dotada de un sistema de riego por aspersión de cobertura fija con un marco de 18 m x 18 m rectangular que disponía de 12 sectores de riego. En el ensayo I, mientras una subparcela se regaba, la otra no se regaba, alternándose los riegos diurnos y nocturnos con el fin de evitar que el regar de día o de noche fuese un factor experimental. Sin embargo, en el ensayo II se establecieron dos tratamientos (riego diurno y riego nocturno) en un diseño experimental al azar con 6 repeticiones, de forma que unos sectores siempre fueron regados de día y otros siempre de noche.
Así, en ambos ensayos y a efectos del estudio de los cambios microclimáticos y fisiológicos del cultivo, en cada evento de riego se consideraron dos tratamientos: a) tratamiento regado (Ri), subparcela (ensayo I) o sectores (ensayo II) regados en ese evento; y b) tratamiento no regado (NR), subparcela (ensayo I) o sectores (ensayo II) no regados en ese momento, aunque sí de 7 a 10 horas después del anterior. En cada evento de riego se midieron la temperatura del aire (Tair) y el déficit de presión de vapor (DPV) a tres alturas distintas (1,0 m por encima del dosel vegetal, A1; a la altura del dosel vegetal, A2, y a 0,4 m por debajo del dosel vegetal, A3) y la temperatura de la cubierta vegetal (Tveg). Asimismo, a partir de que el cultivo alcanzó una cobertura efectiva de suelo de un 80 %, se realizaron medidas de la transpiración (método del balance de calor) en el ensayo I. Se midió el potencial hídrico en hoja en 3 (ensayo I) y 2 (ensayo II) eventos de riego diurno, así como la tasa de fotosíntesis en hoja en 2 (ensayo I) y 1 (ensayo II) eventos de riego diurno. Además, en el ensayo II, se caracterizó el crecimiento y rendimiento del maíz. Los cambios microclimáticos fueron especialmente importantes durante los riegos diurnos y a la altura más cercana a la superficie del suelo. Así, durante los eventos de riego diurnos, se observó un descenso medio de la Tair del tratamiento Ri de 2,0 (ensayo I) y 1,8 °C (ensayo II) respecto a la del tratamiento NR en la altura A1; en la altura A3, estos descensos medios fueron de 3,4 (ensayo I) y 4,4 °C (ensayo II). En cuanto al DPV, la disminución media del tratamiento Ri frente al tratamiento NR fue de 0,7 (ensayo I) y 0,5 kPa (ensayo II) en la altura A1, y de 1,0 (ensayo I) y 1,2 kPa (ensayo II) en la altura A3. Durante la duración del riego, el riego por aspersión diurno produjo una disminución significativa de la Tveg de 6,1 (ensayo I) y 4,3 ºC (ensayo II), redujo significativamente la transpiración en un 58% e incrementó significativamente el potencial hídrico en hoja desde -1,5 MPa a -0,6 MPa (ensayo I) y desde -1,2 MPa a -0,5 MPa (ensayo II). La tasa de fotosíntesis medida en las hojas aumentó ligeramente aunque no significativamente en el tratamiento Ri. En el ensayo II, el tratamiento de riego (diurno o nocturno) no afectó significativamente a la altura de las plantas, a la radiación fotosintéticamente activa interceptada (IPAR), a la producción de biomasa y tampoco al índice de cosecha. Sin embargo, el rendimiento en grano fue significativamente mayor en el riego nocturno (15,1 t ha-1) que en el riego diurno (14,0 t ha-1).
[EN] The water application efficiency during daytime sprinkler irrigation events is lower than that of nighttime sprinkler irrigation events due to the higher wind drift and evaporation losses (PEA) caused by the higher atmospheric evaporative demand and wind speed during the mid hours of the day. These water losses during daytime irrigation events modify the microclimate where the crop grows. This work aims to study the effects that the microclimatic changes produced during daytime irrigation events cause on the physiology and yield of a corn crop. Two field experiments were carried out with corn in 2006: experiment I and experiment II, in Zaragoza, at the experimental farms of the Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria (experiment I) and the Estación Experimental Aula Dei (experiment II). Corn was sown at the end of April, at a density of 87,000 plants ha-1. The experiment I was carried out in a plot divided in two subplots (A and B) of 1.0 ha each. Both subplots were equipped with a solid set sprinkler irrigation system (15 m x 15 m). The experiment II was carried out in a 2.36 ha plot with a solid set sprinkler irrigation system (18 m x 18 m), divided in 12 irrigation sectors. In the experiment I, for each irrigation event, one of the subplots was irrigated while the other was not irrigated. Day and nighttime irrigation events where alternated in order to avoid that the irrigation period (day or night) had an effect on the experiment. However, in the experiment II, two treatments were established, daytime and nighttime irrigation, using a randomized experimental design with 6 replicates, so that some sectors were irrigated always during daytime and others were always irrigated at nighttime.
In this way, for each irrigation event in both experiments, two treatments were considered for studying the microclimatic and physiological changes occurring during the irrigation: a) irrigated treatment (Ri), subplot (experiment I) or sectors (experiment II) irrigated during that event; and b) non-irrigated treatment (NR), subplot (experiment I) or sectors (experiment II) non irrigated at the same time, but they were irrigated 7 to 10 h after the previous irrigation event. In each irrigation event, the following variables were measured: air temperature (Tair) and water vapour deficit (DPV) at three different heights (1.0 m over the canopy, A1; canopy height, A2; and 0.4 m below canopy, A3), and crop canopy temperature (Tveg). Likewise, measurements of transpiration were carried out in the experiment I, once the crop reached an effective ground cover of 80 %, using sap flux measurements based on the heat balance method. Leaf water potential was measured in 3 (experiment I) and 2 (experiment II) daytime sprinkler irrigation events. Finally, leaf photosynthesis rates were measured in 2 (experiment I) and 1 (experiment II) daytime sprinkler irrigation events. Moreover, in the experiment II, the corn growth and yield were characterized. The microclimatic changes were more important during the daytime irrigation events and at the lower measurement height. Thus, during the daytime irrigation events, an average decrease of Tair of 2.0 (experiment I) and 1.8 ºC (experiment II) was observed in the treatment Ri at the A1 height as compared to the treatment NR during the same period. At the A3 height , the average decreases were 3.4 (experiment I) and 4.4 ºC (experiment II). As for the DPV, the average decrease observed for the Ri treatment was 0.7 (experiment I) and 0.5 kPa (experiment II) at the A1 height , and 1,0 (experiment I) and 1.2 kPa (experiment II) at the A3 height. During daytime sprinkler irrigation, Tveg significantly decreased by 6.1 (experiment I) and 4.3 ºC (experiment II) in the Ri treatment, while transpiration was significantly reduced by 58 %. Likewise, the leaf water potential in the Ri treatment significantly increased from –1.5 to –0.6 MPa (experiment I), and from –1.2 to –0.5 MPa (experiment II). The rate of leaf photosyntesis increased slightly but not significantly. In the experiment II, the irrigation treatment (day or nighttime irrigation) did not significantly affect plant height, intercepted photosynthetic active radiation (IPAR), biomass production, nor the harvest index. However, the grain yield was significantly higher for the nighttime irrigation treatment (15.1 t ha-1) than for the daytime irrigation treatment (14.0 t ha-1).
DescripciónTrabajo fin de carrera.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/15900
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