Improvement of regulated deficit irrigation in pistachio (Pistacia vera L.) : water relations and rootstocks influence

Memmi, Houssem (2016). Improvement of regulated deficit irrigation in pistachio (Pistacia vera L.) : water relations and rootstocks influence. Tesis (Doctoral), E.T.S.I. Agrónomos (UPM) [antigua denominación]. https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.44553.

Descripción

Título: Improvement of regulated deficit irrigation in pistachio (Pistacia vera L.) : water relations and rootstocks influence
Autor/es:
  • Memmi, Houssem
Director/es:
  • Pérez López, David
  • Couceiro Lopez, Jose Francisco
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2016
Materias:
Escuela: E.T.S.I. Agrónomos (UPM) [antigua denominación]
Departamento: Producción Agraria
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

El objetivo general de esta tesis doctoral fue optimizar la gestión del riego en el pistachero en base a la aplicación de estrategias de riego deficitario controlado (RDC) y el uso de indicadores del estado hídrico de la planta. Este propósito implicaba la evaluación de la aplicabilidad y utilidad del potencial hídrico del tronco (Ψs) como herramienta para la programación del riego, así como la evaluación de las respuestas agronómicas y fisiológicas del pistacho a diferentes regímenes de riego y porta-injertos. Para este propósito, pistacheros del cultivar "Kerman", injertados sobre tres patrones diferentes (Pistacia Terebinthus, Pistacia atlantica y Pistacia integerrima) fueron sometidos a tres regímenes de riego. Una estrategia de riego optimo satisfaciendo el 100 % de las necesidades hídricas de los árboles, ajustando estas dotaciones con medidas de potencial hídrico del tronco, y dos estrategias de riego deficitario controlado. El éxito de una estrategia de RDC depende de la precisión del manejo del estrés hídrico siendo el tiempo, la duración y la severidad del estrés aplicado sus principales componentes. Por lo tanto, la aplicación de las estrategias de estrés hídrico se llevó a cabo intentando definir con precisión las fases de crecimiento del fruto y basándose en un umbral establecido del potencial hídrico del tronco. Los tratamientos de RDC se regaron como el control durante toda la temporada, excepto durante la fase II de crecimiento del fruto en el que un nivel de estrés hídrico de -1.5 MPa se impuso a la primera estrategia (T1) y -2.0 MPa a la segunda (T2). El estudio se llevó a cabo durante tres años (2012, 2013 y 2014), en una parcela de pistacho situada en Ciudad Real (Castilla-La Mancha, España). Este trabajo se ha dividido en dos partes principales; la primera parte trata con la respuesta fisiológica del pistacho estudiando sus relaciones hídricas y ajustando la programación del riego a las necesidades del cultivo. En la segunda parte se propuso estudiar su respuesta agronómica comparando el crecimiento vegetativo y el potencial productivo en función de cada tratamiento y porta-injerto. El resultado principal de este estudio fue la posibilidad de programar con precisión el riego en una plantación de pistachos cultivados en suelos poco profundos a base de medidas del potencial hídrico del tronco. La utilización del potencial hídrico para la programación de riego se ha traducido en una economía significativa de agua ya sea bajo condiciones de riego óptimas o bajo condiciones de estrés. En los árboles bajo riego optimo, el ahorro de agua osciló entre 46 y 205 mm, dependiendo del año. En cuanto a los tratamientos de RDC, el ahorro de agua osciló entre 297 a 385 mm por año en el T1 y 347 a 445 mm en el T2. Esta gestión del recurso hídrico dio lugar a la generación de una línea base para pistacho que relaciona el Ψs a la DPV y que podría ser utilizada para la programación de riego. El curso del Ψs mostró un comportamiento diferente en función del grado de estrés, pero no se vio afectado por las fases fenológicas. Sin embargo, el comportamiento de la conductancia estomática de la hoja (gl) mostró una dependencia a las fases fenológica que se tradujo en un cambio de la relación gl-DPV a lo largo de la temporada. Las reducciones de las dotaciones hídricas han afectado el crecimiento vegetativo, pero no el rendimiento o su calidad, excepto en el primer año donde las reducciones del rendimiento se han estimado alrededor del 25 % en comparación con el control. Sin embargo, no se ha visto una reducción del rendimiento promedio en los tres años. Como resultado de este estudio, se sugirió un umbral de Ѱs de -1.5 MPa durante la fase II de crecimiento del fruto (T1) para programaciones de RDC. En cuanto a los porta-injertos, P. integerrima mostró poca adaptación a la escasez de agua en comparación con los otros dos patrones en las condiciones estudiadas. ABSTRACT The overall aim of this PhD thesis was to optimize irrigation management of pistachio according to Regulated Deficit Irrigation (RDI) strategies implementation and the use of plant-based water status indicators. This purpose involved the evaluation of the applicability and usefulness of stem water potential (Ψs) as a tool for irrigation scheduling as well as the assessment of the agronomic and physiological responses of pistachio trees to different irrigation regimes and rootstocks. For this purpose, pistachio trees of the cultivar “Kerman”, grown on three different rootstocks (Pistacia terebinthus, Pistacia atlantica and Pistacia integerrima) were submitted to three irrigation regimes. A full irrigated strategy supplied with 100 % of its water needs, adjusted with stem water potential measurements, and two regulated deficit irrigation strategies. The success of an RDI strategy depends on the precision of water stress management being the timing, duration and severity of the water stress applied its main components. So, the implementation of the water stress strategies was carried out attempting to define precisely fruit growth phases and according to an established stem water potential threshold. RDI treatments were irrigated as control during the season except during stage II of fruit growth in which a water stress level of -1.5 MPa was imposed to the first strategy (T1) and -2.0 MPa to the second one (T2). The study was conducted for three years (2012, 2013 and 2014), in a pistachio orchard located in Ciudad Real (Castilla- La Mancha, Spain). This work has been divided in two major parts; the first one treats with the physiological response of pistachio studying irrigation scheduling and water relations and the second part deals with its agronomic response comparing the vegetative growth and the productive potential of each treatment and rootstock. The main result in this study was the ability to schedule accurately irrigation in pistachio trees growing on shallow soils based on stem water potential measurements. The accuracy of the use of water status indicator for irrigation scheduling was translated in a significant economy of water whether under full irrigated or stressed regimes. In the full irrigated trees, water saving ranged between 46 and 205 mm depending on the year. Regarding RDI treatments, water saving ranged between 297 to 385 mm per year in T1 and 347 to 445 mm in T2. This management led to the generation of a baseline for pistachio relating Ψs to VPD that could be used for irrigation scheduling. Ψs course showed a different behaviour according to the degree of water stress but was not affected by the phenological stage. Nevertheless, gl behaviour showed a reliance to the phenological stage which was translated in a change of the gl-VPD relation along the season. Water reductions affected vegetative growth but not the yield or its quality except for the first year where yield reductions were around 25 % compared to Control. Nonetheless, it does not result in a reduction of the mean yield for the three years. As a result of this study, a Ѱs threshold of -1.5 MPa during stage II (T1) was suggested for RDI scheduling. Regarding rootstocks, P. integerrima showed little adaptation to water shortage compared to the two other rootstocks under the studied conditions.

Más información

ID de Registro: 44553
Identificador DC: http://oa.upm.es/44553/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:44553
Identificador DOI: 10.20868/UPM.thesis.44553
Depositado por: Archivo Digital UPM 2
Depositado el: 02 Feb 2017 15:11
Ultima Modificación: 01 Ago 2017 22:30
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