Agronomía

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Effectiveness of Vivianite as a Sustainable Phosphorus and Iron Fertilizer for Agricultural Crops
(2024-09-27) Ayeyemi, Tolulope Tobi; Delgado García, Antonio; Campillo García, María del Carmen del; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
The continued supply of phosphorus (P) fertilizers essential for agricultural sustainability has been described as a looming crisis. This is because of the declining world reserve of phosphate rock which is the major source of raw material for P fertilizers. Hence there is a rising need for alternative sources of P for the sustenance of crop production to feed the world's rapidly growing population. The wastewater purification system presents an opportunity for the recovery and recycling of P as an alternative source of P fertilizer for crop production. Vivianite is one of the P recovery products from wastewater treatment plants (WWTPs) that has been recently gaining attention as a potential P fertilizer. Although synthetic vivianite has been promoted as an efficient iron (Fe) fertilizer for years, there is, however, little or no information about the use of vivianite as a source of P for crops. In the first chapter of this PhD thesis, a general introduction to the history of P and Fe fertilizer use and the need to close the cycle of P in agriculture through the use of recycled P products from the wastewater system, such as vivianite, is presented. The objectives of this thesis were clearly defined, focusing on the use of vivianite as a sustainable P and Fe fertilizer for agricultural crops. As a first step of this study, the efficiency of different formulations of synthetic vivianites as a source of P and Fe fertilizer was studied (Chapter 2). Magnesium (Mg) and zinc (Zn) were added to see their effects on the P use efficiency of vivianite. The effect of humic substances (HS) on the release of P from synthetic vivianites was also studied. The results confirm that the P contained in vivianite can be used by plants for growth and development and produce biomass yields that are similar to those produced by soluble P fertilizers but with a lower P uptake. However, the effect of HS on the release of P from vivianite was not positive in this study. In the next step, the effectiveness of two recycled P products from water purification, i.e., struvites and vivianites, as a source of P for plants was evaluated (Chapter 3). The result reveals that vivianite (especially synthetic and industrial process vivianite) can supply P for the production of plant development that is not too far from those obtained with superphosphate and struvite, despite having a lower P uptake. In the next phase of this study, we evaluated whether soil properties could affect the effectiveness of vivianite as a P fertilizer (Chapter 4). The results suggest that acidic soils with limited P availability status could be more responsive to the application of vivianite as a P fertilizer, with the possibility of producing more than half of the dry matter yield that could be achieved with the use of soluble P fertilizers like superphosphate. The fifth chapter of this PhD thesis was focused on testing the possibility of increasing the P use efficiency of vivianite by mixing it with more soluble P fertilizers and determining the best application method for vivianite as a P fertilizer. The study revealed that increased P use efficiency could be achieved with mixtures of slow-release and fast-release P fertilizers, i.e., vivianite and superphosphate. However, the positive contribution of vivianite in such fertilizer mix is difficult to access in short-duration crops. In the sixth chapter of this PhD thesis, the focus was placed on assessing the effectiveness of vivianite recovered from water purification as a Fe fertilizer to prevent Fe-deficiency chlorosis in calcareous soils. The result agrees with many previous studies on the use of synthetic vivianite as a source of Fe and confirms that recovered vivianite from water purification may be able to offer a sustainable, cost-effective, and circular economy approach to prevent Fe deficiency chlorosis. A general discussion of the PhD thesis result is presented in chapter seven and conclusions in chapter eight.
Programación del riego deficitario controlado en hortícolas de crecimiento indeterminado. Tomate y judía
(2024-07-19) Alomari-Mheidat, Munia; Moriana Elvira, Alfonso; Corell González, Mireia; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
La horticultura desempeña un papel fundamental en la economía y la sociedad española. Las especies que se incluyen en este sector son muy variadas, pero todas tienen unas necesidades hídricas muy altas, lo que es uno de las mayores limitantes para su producción. Las especies estudiadas en esta Tesis Doctoral, tomate y judía verde, tienen una importancia desigual económicamente hablando en la horticultura intensiva. La primera es una de las especies más cultivada a nivel mundial y una de las hortícolas más estudiadas. Mientras que, por el contrario, la judía verde, tiene una menor relevancia académica y económica a pesar de ser una especie muy interesante en la programación de rotación de cultivos en invernadero. En general, el nivel de conocimiento con relación al manejo del agua de riego es también muy variable, aunque es poco habitual en todas estas especies encontrar publicaciones sobre riego deficitario controlado. El riego deficitario en hortícolas suele plantearse con un riego deficitario sostenido sin considerar la fenología del cultivo ni el nivel de estrés hídrico. El objetivo general de esta Tesis Doctoral fue el estudiar el manejo del riego deficitario controlado en hortícolas para aumentar la eficiencia del riego y mejorar la toma de decisiones. La Tesis Doctoral se presenta como compendio de publicaciones en las que se incluyen trabajos desarrollados en los invernaderos de la ETSIA (Sevilla, Universidad de Sevilla) a lo largo de varias campañas en diferentes cultivares de tomate y judía verde. El trabajo se ha estructurado en 4 capítulos en los que se aborda la respuesta productiva de estas dos especies a manejo de riego deficitario controlado (Capítulos I y IV), estudiando de forma más intensa la del tomate, con experimentos que describen la respuesta de la floración y el cuajado al estrés hídrico (Capítulo II) y la respuesta al ambiente en condiciones de ausencia de estrés hídrico (Capítulo III). La respuesta al riego deficitario en judía verde (Capítulo I) se realizó en dos campañas consecutivas (2020 y 2021) en ciclos de otoño en un invernadero sin calefacción y con ventilación pasiva, situado en las instalaciones de la ETSIA (Sevilla). El diseño experimental fue en Split-plot con 4 repeticiones, en el que los factores a considerar fueron el cultivar y el manejo del riego. En ambas campañas se emplearon los cultivares Helda y Perfección Blanca. El manejo del riego consistió en un riego Control en el que se aplicó el 100% de la Evapotranspiración del cultivo (ETc) y un manejo deficitario con aproximadamente el 30% de esta cantidad concentrada al inicio del ciclo (2020) y en la aparición del cuajado de las primeras vainas (2021). Los resultados indican diferencias significativas ente cultivares, siendo el cv Helda más vigoroso y productivo que el cv Perfección Blanca. No se encontraron diferencias en relación con el riego, solamente el desarrollo de la planta, definido como la cobertura en vertical, que se vio significativamente reducida en ambos cultivares. La cosecha no fue afectada en cantidad ni calidad (longitud de las vainas) en ninguno de los dos cultivares. Solamente, en uno de los ciclos el cv Perfección Blanca tendió claramente a menores niveles productivos en riego deficitario que en el control, lo que se atribuyó a una posible afección en el número de vainas cuajadas. El efecto del riego sobre el cuajado y el desarrollo del fruto es primordial en la respuesta productiva al estrés hídrico. La evolución de estos parámetros fue estudiada de forma más precisa en tomate (Capítulo II). Los experimentos se llevaron a cabo en los años 2021 (ciclo de otoño) y 2022 (ciclo de primavera) en un invernadero de la ETSIA (Sevilla) en macetas de 20 l. En el experimento de otoño, se usó un único cultivar “tipo cherry” (cv Grandbrix), mientras que en el de primavera se usaron 3 cultivares, dos “tipo cherry” (Grandbrix y Lazarino) y uno “tipo pera” (cv Bielsa). Los tratamientos de riego consistieron en un tratamiento Control con el riego preciso para asegurar la ausencia de estrés hídrico y un tratamiento Deficitario, que dejó de regarse durante el desarrollo de la quinta inflorescencia, rehidratándose posteriormente. La altura de la planta fue significativamente afectada durante el ciclo de estrés hídrico en otoño, recuperándose al final del ensayo, pero no en primavera donde no fue afectado. Las plantas estresadas presentaron un retraso en la aparición de los racimos durante el periodo de estrés hídrico, pero se recuperaron en rehidratación. En el ciclo de otoño, el tamaño del fruto se redujo de forma significativa, aunque no en los primeros racimos muestreados. En primavera, con un estrés hídrico extremo, que dio lugar a una fuerte defoliación, disminuyó el tamaño y el número de frutos. Los sólidos solubles sólo se incrementaron en las plantas estresadas en fechas puntuales. La pérdida en tamaño de los frutos fue el componente de cosecha más sensible y no se recuperó totalmente tras la rehidratación. El manejo del estrés hídrico de una forma precisa permitiría establecer condiciones de déficit hídrico que podrían no ser limitantes para los principales componentes de cosecha, como por ejemplo el tamaño del fruto. El uso de medidas de potencial hídrico como indicador preciso y la obtención de ecuaciones de referencia en ausencia de estrés hídrico nos puede permitir manejar la intensidad y la duración de las restricciones propuestas. La obtención de una ecuación de referencia en tomate fue estudiada en el Capítulo III. Se emplearon datos obtenidos en diferentes ciclos y cultivares de tomate del año 2014 al 2022 para estudiar la relación entre el potencial hídrico al mediodía en hoja descubierta y la temperatura máxima y el déficit de presión de vapor (DPV). Estos datos incluyen experimentos en invernadero, al aire libre y en maceta. La relación obtenida en ciclos de otoño con las variables climáticas presentó una mayor pendiente que los datos obtenidos en primavera. Los datos del experimento realizado en maceta tuvieron valores más negativos de potencial hídrico que en el resto de experimentos. Sin embargo, no hubo diferencias significativas entre cultivares. A pesar de las diferencias entre ciclos se sugiere el uso de una única ecuación común que podría servir para evaluar y manejar las condiciones de estrés hídrico. Finalmente, en el Capítulo IV se presentan los datos obtenidos en tres experimentos desarrollados en tomate entre los años 2020 y 2022 con diferentes variedades y ciclos. Estos experimentos se realizaron en los invernaderos de la ETSIA (Sevilla) en dos ciclos de primavera y uno de otoño, empleando para cada ciclo cultivares diferentes. En los ciclos de primavera de 2020 y 2022 se usaron cultivares “tipo cherry”, mientras que en el de otoño de 2022 fue “tipo chocolate marmande”. Las plantas del tratamiento Control se regaron para evitar condiciones de estrés hídrico en todo el ciclo. El tratamiento de riego deficitario consistió en un riego de implantación hasta 16-35 días después de trasplante, dejándose de regar hasta que los niveles de potencial hídrico al mediodía en hoja descubierta no estuvieron entre -0,7 a -0,8 MPa. La ecuación obtenida en el Capítulo III se usó para evaluar el estrés hídrico, utilizando la integral de estrés y los valores de potencial hídrico. La cosecha de las plantas en riego deficitario no fue significativamente afectada en ninguno de los experimentos. Sin embargo, se produjo una reducción del tamaño del fruto en fechas aisladas en el cultivar de mayor tamaño (ciclo de otoño 2022). También se produjo un aumento de los sólidos solubles, pero sólo en aquellos experimentos en los que el estrés hídrico fue persistente, aumentando la integral de estrés. No hubo ninguna afección en el desarrollo de los racimos. La integral de estrés definida en base a la ecuación de referencia explicó de forma satisfactoria los resultados obtenidos y podría ser un indicador adecuado para el manejo del riego deficitario en tomate.
Estudio sobre las diferencias genómicas, genéticas y morfoestructurales, basadas en rasgos cuantitativos, entre diferentes núcleos familiares que constituyen la reserva genética mundial de la raza Merino
(2024-04-05) Granero Vázquez, Antonio; Alcalde Aldea, María Jesús; Anaya Calvo-Rubio, Gabriel; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
La raza Merino, originaria de España, es la raza más emblemática del ámbito ganadero mundial. Llamada por los ingleses, la “Queen breed”, fue la primera raza con carácter Universal, debido a su expansión por los 5 continentes y, ha jugado a lo largo de la historia un trascendente papel tanto desde el punto de vista histórico y político, como zootécnico. El Merino, ha originado las principales poblaciones de ovino que existen en la actualidad, distinguiéndose no solo por ser la de mayor censo de entre todas las de su especie, sino también por su participación en la creación de nuevas razas y su versatilidad como productora de lana, piel, leche y carne de altísima calidad, permitiendo así, diversificar la economía de las explotaciones. Hay pruebas de que la raza se conoce en la península Ibérica desde hace más de dos mil años, existiendo representaciones de animales de este tipo fechadas en torno a los siglos V-IV a. de J.C. Posteriormente, se comenzó a seleccionar durante el siglo I, con el objetivo de obtener una raza apreciada por la calidad de su lana. Durante la Edad Media, los españoles protegieron las ovejas como un valioso recurso mediante la prohibición de su exportación a países extranjeros. Fue durante el siglo XVI cuando se permitió la salida de algunas ovejas Merinas extendiéndose por todo el mundo para ser utilizadas, al objeto de mejorar la calidad de la lana de sus razas locales. Sin embargo, la crisis de la lana de la década de 1960 cambió los criterios de selección de la raza Merino, en España, hacia la producción de carne a expensas de la lana. En consecuencia, los individuos que muestran las características genéticas y fenotípicas de las ovejas criadas originalmente en el Reino de España en la Edad Media son extremadamente difíciles de encontrar en los rebaños comerciales actuales. Por tal motivo, resultaba necesario realizar un profundo estudio, tanto a nivel morfoestructural como genómico, sobre el reducto de animales pertenecientes a los núcleos familiares históricos o estirpes ancestrales del Merino autóctono español o, descendientes directos de estos, conservados fielmente en otras ganaderías, que tienen el mérito de haber logrado preservar hasta nuestros días, animales con las características de la raza primigenia (líneas Donoso, Egea, Granda, Hidalgo, López-Montenegro y Maesso); todo ello, al objeto de caracterizar a la raza más importante del mundo, de la especie ovina, a partir de la auténtica reserva genética, en su lugar de origen. En cuanto al estudio morfoestructural, basado en rasgos cuantitativos, se tomaron 22 medidas a 337 animales pertenecientes a los núcleos familiares históricos o, descendientes directos de estos, mencionados en el párrafo anterior, todos ellos inscritos en el Libro Genealógico. Para ello, se utilizaron diversas medidas e índices zoométricos con las que se obtuvieron un total de 7.414 medidas objetivas. Posteriormente, se analizaron los datos mediante diferentes herramientas estadísticas. En este estudio, se encontraron diferencias significativas entre las distintas estirpes genéticas en todos los índices y rasgos morfométricos. Con estas variables y mediante un análisis discriminante, el 84% de los animales se clasificaron correctamente en sus líneas genéticas históricas. Además, las distancias entre líneas, calculadas mediante una prueba de conglomerados, mostraron que Hidalgo, Maesso y Donoso tenían las líneas más definidas, mientras que las líneas de Granda, López-Montenegro y Egea eran más parecidas entre sí. Para el estudio genómico se partió de 404 individuos con las mismas características que los animales anteriormente mencionados. Para ello, se utilizó un enfoque genómico basado en el análisis de más de 50.000 marcadores moleculares de tipo SNP, que fueron analizados mediante diferentes paquetes informáticos. Los resultados mostraron grandes diferencias genéticas entre las líneas históricas, aun perteneciendo a la misma raza. Además, el análisis de ROH mostró un aumento de la endogamia entre las generaciones antiguas en comparación con las modernas líneas de Merino, lo que confirma el origen ancestral y cerrado de la raza. Sin embargo, nuestros resultados también determinaron la presencia de una alta variabilidad y riqueza dentro de las líneas Merinas históricas españolas desde el punto de vista genético. Respecto al estudio sobre la variabilidad genética de los núcleos históricos o estirpes ancestrales más representativas, al objeto de conocer la situación de estas poblaciones respecto al resto de ganado Merino no adscrito a ellas, pero sí inscritos en el Libro Genealógico de la raza Merino, se genotiparon 13.484 animales pertenecientes a las líneas genéticas históricas Donoso, Granda e Hidalgo, además de animales registrados en el Libro Genealógico como Merinos puros indiferenciados y animales de la variedad Merino negro, mediante 19 marcadores de tipo microsatélite. Los datos se analizaron y de esta manera, el análisis factorial de correspondencias (AFC) junto con el análisis de inferencia de la estructura poblacional mostraron una clara diferenciación genética entre cada una de las estirpes de tal manera que salvo en la línea Granda, la mayor parte de animales se adscribieron correctamente a su grupo. Por otro lado, los valores de variabilidad mostraron que las poblaciones no corren riesgo de deriva genética pese a llevar mucho tiempo en rebaños prácticamente estancos. Los resultados obtenidos han permitido caracterizar a la raza Merina original española, labor que resultaba necesaria, al objeto de identificar las características de la genuina reserva genética mundial del Merino, que servirá como referencia para futuros estudios e investigaciones sobre la raza y, con ello, contribuirá a la conservación de esta y su variabilidad genética.
Razas autóctonas caprinas andaluzas en el Siglo XXI: diversidad de sistemas productivos como estrategia de viabilidad
(2024-03-13) Morales Jerrett, Eduardo; Mancilla Leytón, Juan Manuel; Mena Guerrero, Yolanda; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Vegetal y Ecología; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
El sector caprino andaluz ha experimentado en las últimas décadas un proceso de evolución continua que le han permitido situarse como una actividad económica de primer orden. Pese a la intensificación de los sistemas y el abandono del pastoreo, ha sido capaz de mantener un elevado grado de diversidad, con las razas autóctonas como eje central. En la actualidad, se enfrenta a un escenario diferente, con nuevos retos que exigen una aproximación innovadora a los problemas planteados. El objetivo general de esta Tesis es contribuir a la viabilidad del sector caprino andaluz mediante el conocimiento de la diversidad de sus sistemas productivos y su puesta en valor como fortaleza y fuente de oportunidades. La consecución de este objetivo general se articula a través de cuatro objetivos específicos: i) analizar la situación general de los sistemas caprinos tradicionales de orientación cárnica; ii) caracterizar los diferentes sistemas caprinos de producción de leche; iii) determinar el impacto ambiental, a partir del Análisis de Ciclo de Vida, de los diferentes sistemas y; iv) analizar, desde una perspectiva energética y monetaria la eficiencia de los diferentes modelos. Metodológicamente se ha procedido a la monitorización de una muestra de 25 ganaderías que mantienen razas autóctonas puras obteniendo diferentes indicadores técnico-económicos y ambientales que han permitido analizar diferentes aspectos de la actividad, desde la eficiencia técnica o monetarios hasta energéticos, pasando por el cálculo de la Huella de Carbono (HC). El desarrollo de metodologías participativas junto a expertos del sector permitió, además, la obtención de información cualitativa que ha enriquecido los resultados obtenidos. El análisis de los sistemas tradicionales de producción de carne muestra una actividad no rentable que corre el riesgo de desparecer. La escasa cotización del cabrito y la falta de remuneración de los servicios ecosistémicos están en el origen del problema y deben ser corregidos de manera urgente, vía remuneración por parte de los mercados o de las administraciones competentes, vía incentivos, ayudas u otros. Por lo que respecta a los sistemas caprinos lecheros, se han identificado cuatro sistemas: i) estabulación permanente sin superficie asociada para las cabras; ii) estabulación permanente con superficie asociada para las cabras; iii) pastoreo con alto aporte de concentrados; y iv) pastorales. Estos sistemas presentan diferencias significativas desde el punto de vista técnico-económico, pero no en cuanto a eficiencia técnica, que no estuvo determinada por el sistema de producción como tal, sino por las adecuadas prácticas de manejo aplicadas en cada caso. Esos sistemas presentan elementos comunes junto con importantes diferencias, lo que justifica la utilización de un enfoque específico para cada uno de ellos. Desde la óptica económica, los sistemas intensivos ofrecen mejores resultados frente a los pastorales, pues los mercados penalizan las estrategias de manejo sostenible de estas últimas, sin tener en cuenta los costes ocultos de las primeras. Aun así, todos los sistemas son capaces de remunerar la mano de obra familiar y de generar empleo local. Los resultados ponen de manifiesto los moderados valores de HC asociados a la producción de leche de cabra, en comparación con otros estudios, sin diferencias entre los sistemas. El uso de una evaluación estandarizada de la HC, que incluya valores de capacidad sumidero de carbono de la vegetación y el empleo de una fórmula de ponderación específica para el caprino, son aspectos relevantes que permiten una visión realista del impacto ambiental de estos sistemas y la propuesta de actuaciones específicas. Por último, desde el punto de vista energético, y bajo un enfoque agroecológico, las ganaderías pastorales son más eficientes. Este hecho puede contribuir a dar un apoyo más activo a los sistemas pastorales, evitando la tendencia a aumentar las producciones y a intensificar los sistemas.
Evaluación y valorización de la multifuncionalidad en sistemas extensivos de rumiantes de aptitud cárnica basados en razas locales amenazadas
(2024-03-12) Cruz Moriana, Verónica; Mancilla Leytón, Juan Manuel; Ruiz Morales, Francisco de Asís; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Vegetal y Ecología; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
La finalidad de esta Tesis Doctoral ha sido avanzar, de manera significativa, en el conocimiento de la compleja red de funciones que desempeñan los sistemas ganaderos extensivos andaluces de aptitud cárnica (bovino, ovino y caprino) basados en razas locales amenazadas. Para ello, en primer lugar, se ha evaluado la proximidad de los sistemas bovino de raza Pajuna, ovino de raza Montesina y caprino de raza Negra Serrana a un modelo de producción ecológica, desde una perspectiva agroecológica. Estas razas amenazadas presentaron un grado de aproximación al modelo de producción ecológica moderadamente alto. Para que la gestión de las granjas estudiadas sea considerada adecuada, desde una perspectiva agroecológica, se hace necesario mejorar aquellos indicadores vinculados al manejo de la alimentación, los cultivos, los pastizales y las estrategias de comercialización. La metodología aplicada ha proporcionado información concisa y valiosa que guiará la transición de estos sistemas de producción convencionales hacia modelos certificados de producción ecológica. Esta información proveerá a sus gestores de información específica para avanzar hacia prácticas más sostenibles y cumplir con los requisitos normativos de certificación europeos. En segundo lugar, se ha cuantificado, a nivel de granja, la multifuncionalidad de tres razas locales amenazadas (bovino de raza Pajuna, ovino de raza Lojeña y caprino de raza Negra Serrana). Esta cuantificación se realizó como paso previo al reconocimiento de las externalidades positivas de estos sistemas ganaderos y su valoración económica. Aunque en términos generales todas las razas alcanzaron un grado de multifuncionalidad aceptable, los resultados obtenidos pusieron de manifiesto la necesidad de implementar acciones para mejorarla. Entre las recomendaciones se destaca: i) Garantizar la autonomía alimentaria mediante el impulso de producciones locales (Función “Producción”); ii) Involucrar a la ganadería local en tareas de gestión ambiental, como la prevención de incendios forestales, la custodia del territorio y el mantenimiento de especies vegetales y animales (Función “Hábitat y Biodiversidad”); y iii) Estimular la participación de los ganaderos en la formación de futuros profesionales y divulgación a la sociedad (Función “Recreativa, Cultural y Educativa”). Estas iniciativas ayudarían a fortalecer el entramado social y económico de estas áreas rurales. Por último, se ha analizado el interés, la disposición a pagar y el perfil de los turistas en relación con actividades agroturísticas específicas vinculadas a la ganadería pastoral en Andalucía. Además de evaluar potenciales actividades que generen una auténtica motivación en los turistas, se exploran nuevas estrategias de marketing destinadas a aumentar el interés de la población en este sector, el cual está poco desarrollado en España. A pesar de que el nivel de conocimiento de la ganadería pastoral fue bajo o medio, las personas encuestadas presentaron un perfil de turista sensibilizado, que conoce los beneficios de la ganadería pastoral, valorando muy positivamente los atributos medioambientales, así como la producción de alimentos de alta calidad vinculados a la misma. Aunque la disposición a pagar de los encuestados no alcanzó valores muy elevados (10-20€ persona/día), la mayoría mostró interés y motivación por todas las actividades propuestas, especialmente en aquellas relacionadas con la trashumancia, el conocimiento diario de un pastor, la participación en talleres de quesos, así como el aprendizaje de hilado o la elaboración de embutidos. Los resultados y conclusiones de esta Tesis Doctoral no sólo pretenden proporcionar una visión completa de la situación actual de estos sistemas, sino también proyectar perspectivas de futuro que permitan mejorar su contribución al desarrollo sostenible de la región. Estas perspectivas conllevan la implementación de futuras políticas sectoriales que fomenten sinergias entre el sector público y privado.
Trazabilidad del sistema de producción mediante biomarcadores en la cabra Payoya
(2024-02-16) Roncero Díaz, Mercedes; Alcalde Aldea, María Jesús; Panea Doblado, Begoña; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
En España, la carne de cabrito contribuye a la sostenibilidad de las explotaciones caprinas que se orientan principalmente a la producción de leche. Normalmente, los cabritos sacrificados son alimentados con leche artificial pero varios estudios indican que la lactancia natural mejora la calidad de su carne. Luego, es importante desarrollar herramientas para discriminar los animales en función de su sistema de producción. En esta Tesis Doctoral se plantearon varios objetivos: Investigar si los carotenoides, el retinol y el ?-tocoferol procedentes de las dietas maternas pasan a los fluidos de las cabras (plasma y leche) a los tejidos de sus cabritos y evaluar su potencial como biomarcadores de trazabilidad; Investigar si la cantidad de grasa intramuscular, la oxidación de lípidos y algunos parámetros de color de la grasa también se pueden utilizar como herramientas de trazabilidad para discriminar a los cabritos en función de su sistema de cría; Estudiar la influencia de la concentración de vitaminas en la grasa intermuscular de los cabritos sobre distintos parámetros de calidad de carne en función del sistema de manejo. Se estudiaron a un total de 100 animales (45 cabras y 55 cabritos machos) que se distribuyeron en tres grupos de lactancia natural según su sistema de manejo: pastoreo de montaña (PM), pradera cultivada (PC) y ración mixta total (RMT) y un cuarto grupo de cabritos alimentados con lactoreemplazante (LA). Los cabritos fueron sacrificados cuando alcanzaron los 8 kg de peso vivo. A las 24h post mortem se midieron el pH y el color del músculo longissimus thoracis y lumborum y el color de la grasa renal. Posteriormente, se cuantificaron las concentraciones de retinol y ?-tocoferol (?g/ml) en las diferentes matrices: alimentos, leche, plasmas y en la grasa intermuscular de los cabritos. También se analizó en carne fresca, la composición proximal y la textura del longissimus thoracis y lumborum. Las concentraciones plasmáticas de retinol fueron mayores (p<0,001) en los animales (cabras-cabritos) procedentes de sistemas de producción con aporte de vitaminas sintéticas (RMT-LA) que con aporte de vitaminas naturales (PM-PC). Con el ?-tocoferol ocurrió lo contario (concentraciones mayores en PM y PC que en RMT y LA). En leche, las cabras RMT también tuvieron concentraciones más altas de retinol que las PM y PC y además fueron los únicos animales con concentraciones detectables de ?-tocoferol. Luego, la diferente biodisponibilidad entre fuentes naturales o sintéticas de vitaminas influyó sobre las concentraciones de vitaminas en el plasma y en la leche. Durante el mes que duró la lactancia, se observó una relación inversa en el contenido de vitaminas (?-tocoferol y retinol) entre los fluidos de las cabras (plasma/leche). En cambio, en la grasa intermuscular de los cabritos, el patrón de concentraciones fue diferente observándose un efecto de dilución. Los cabritos con mayor porcentaje de grasa intramuscular (PC-RMT) tuvieron contenidos menores (p<0,001) de retinol en grasa que los cabritos PM y LA. Además, tuvieron mayor cantidad de nitrógeno no proteico, de nitrógeno aminoacídico y alcanzaron en menor tiempo el peso de sacrificio y su carne se diferenció de la de los cabritos PM y LA porque tenía un mayor índice de oxidación lipídica, un menor valor absoluto de la integral de los espectros traducidos entre 450 y 510 nm y una mayor terneza. Las concentraciones de retinol y ?-tocoferol (leche, plasmas y grasa) se vieron afectadas por el manejo alimentario de las cabras y pudieron utilizarse como marcadores de trazabilidad del sistema de producción con bastante eficacia en las cabras. En los cabritos la eficacia fue menor pero, el uso conjunto con el índice de oxidación lipídica y el color de la grasa permitió una adecuada discriminación. Además, las concentraciones del retinol en la grasa se relacionaron con la calidad de la carne de los cabritos lactantes.
Caracterización de las royas del trigo en Andalucía y uso de sensores remotos para su detección temprana
(2024-01-17) Rodríguez Vázquez, Jaime Nolasco; Apolo Apolo, Orly Enrique; Martínez Moreno, Fernando Bienvenido; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
Las royas son una enfermedad importante en el cultivo del trigo, generando pérdidas de producción y, por tanto, económicas, en el sector cerealista. Podemos distinguir principalmente tres especies que causan tres enfermedades diferentes: roya de la hoja (o parda), amarilla (o lineal) y del tallo (o negra). Hasta la temporada 2019-2020, la roya de la hoja estaba controlada, ya que los cultivares más sembrados en el sur de España tenían genes de resistencia contra ella, y los cultivares susceptibles estaban protegidos con fungicidas. Pero un problema surgió en la primavera de 2020, cuando todos los cultivares de trigo duro comenzaron a infectarse con una roya parecida a la de la hoja. La roya del tallo apenas está presente durante la temporada de cultivo regular, pero puede ser una enfermedad importante en el futuro. Se identificaron las principales razas como Clade IV-B y Clade IV-F, al igual que en la mayor parte de Europa y partes del norte de África. Para esta roya, las resistencias siempre son incompletas.
Contribución para la mejora de procesos en la agroindustria de la aceituna
(2023-12-22) López Gordillo, Miguel Calixto; Madueño Luna, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
Esta tesis se ha planteado como una contribución para la mejora de procesos en la agroindustria de la aceituna concretamente dos mejoras en la industria de aceituna de mesa y una en la industria del aceite. Siendo sus objetivos los siguientes: 1. Caracterización del proceso de cocido de la aceituna verde “estilo sevillano” mediante visión artificial. 2. Diferenciación entre aceites de oliva virgen extra (AOVEs) mediante impedancia eléctrica y redes neuronales. 3. Mejora en el funcionamiento de máquinas deshuesadoras, rellenadoras y rodajadoras (DRR) mediante el uso de visión artificial. La metodología seguida ha sido: Partiendo de datos tomados en varias agroindustrias de campañas anteriores (cocido (2017) y deshuesado (2018) y de los datos obtenidos del análisis de aceites comerciales de la campaña de 2022 se han planteado tres hitos: 1. El análisis del cocido de la aceituna de mesa estilo sevillano siguiendo el procedimiento descrito en la patente P201100462/WO2012146799 A1/PCT/ES2012/000104. 2. Clasificado de cuatro AOVEs (ampliado a 18 aceites monovarietales, y dos aceites de control uno de orujo y otro de girasol), mediante redes neuronales. 3. Una mejora en el funcionamiento de las máquinas DRR mediante técnicas de visión artificial que permite ver la correcta selección de calibres de las aceitunas que llegan a la máquina DRR así como la bondad en el ajuste mecánico de la misma a partir del conteo de aceitunas mal posicionadas cuando van a ser deshuesadas.
Nuevas metodologías genéticas para la evaluación del nivel de endogamia y su repercusión sobre caracteres de interés económico en la población equina "Pura Raza Española"
(2023-09-29) Perdomo González, Davinia Isabel; Valera Córdoba, María Mercedes; Sánchez Guerrero, María José; Bartolomé Medina, Ester; Universidad de Sevilla. Departamento de Ciencias Agroforestales
El caballo de Pura Raza Española (PRE) es la raza equina autóctona española más importante con respecto a su censo, con 275.018 individuos activos. Su actual Programa de Cría, en la que se incluye el Programa de Mejora, fue aprobado en 2020 y tiene como objetivos la mejora de la morfología, la conformación y la funcionalidad, minimizando el nivel de endogamia y garantizando la conservación de la Raza. Durante las 4 últimas generaciones (aproximadamente 40 años) se hace de forma sistemática controles de paternidad mediante el uso de diferentes herramientas moleculares (grupos sanguíneos, polimorfismos bioquímicos y marcadores microsatélites), lo que hace que la población del caballo de PRE sea ideal para la evaluación de diferentes metodologías para la estimación de la consanguinidad y el estudio de diferentes modelos que estiman las desviaciones en el ratio de transmisión de genes de padres a hijos en caracteres de especial interés económico en esta Raza. La presente Tesis se ha estructurado en tres capítulos. Capítulo I. “Estructura genética de la población equina “Pura Raza Española” y evaluación de la endogamia.” Desde 1912, con la creación del primer Libro de Registro, el caballo de PRE se estableció como una población cerrada, en la que solo pueden inscribirse como reproductores animales procedentes de padres inscritos en el Libro Genealógico. Desde ese momento, el apareamiento de animales emparentados se volvió inevitable y la consanguinidad, relacionada con el incremento de la homocigocidad en el genoma, fue progresivamente incrementándose. Hoy en día, la estimación de la consanguinidad, omnipresente e ineludible en los sistemas productivos de razas puras, es el principal objetivo en la gestión ganadera, sobre todo para aquellos criadores que están interesados en mitigar sus consecuencias negativas. El primer objetivo de este capítulo fue analizar, a partir de información genealógica, el coeficiente de consanguinidad clásica (F), el coeficiente de parentesco (AR) y el coeficiente de consanguinidad parcial (Fij) de la población total de PRE y determinar los ancestros que proporcionan el 50% de la variabilidad genética total de la población actual. Este estudio nos permitió comprobar que la F media del conjunto de la población (328.706 caballos) ha disminuido en casi un 1% en los últimos 20 años. Además, se determinó que un total de 10.244 ancestros comunes (aquellos que generan consanguinidad) contribuyeron aportando consanguinidad parcial a una media de 5.370 descendientes, donde cada descendiente tiene un promedio de 170 ancestros comunes en su pedigrí. También se determinó que, a lo largo de las generaciones, el número de ancestros comunes ha aumentado, mientras que la proporción de Fij transmitida por cada uno de ellos ha disminuido. En la segunda parte de este capítulo se utilizaron diferentes metodologías para la estimación de la consanguinidad, evaluando sus correspondientes ventajas y desventajas. A partir de la población total de PRE (344.718 caballos) se estimaron los coeficientes de consanguinidad clásica (F), ancestral de Ballou, ancestral de Kalinowski, nuevo de Kalinowski e histórico ancestral. Además, se utilizaron datos genotípicos de una población seleccionada de 805 individuos PRE para determinar el coeficiente de consanguinidad individual mediante técnicas basadas en SNP-by-SNP (métodos de los momentos -FHOM-, los elementos diagonales del genoma -FG- y las matrices híbridas -FH-) y medidas de ROH (FRZ). Los valores medios de los coeficientes de consanguinidad basados en el pedigrí oscilaron entre 0,01 (F para las 3 últimas generaciones -F3-) y 0,44 (coeficiente historico ancestral) y los valores medios de los coeficientes de consanguinidad basados en el genoma oscilaron entre 0,05 (FRZ para 3 generaciones, FH y FHOM) y 0,11 (FRZ para 9 generaciones). También se encontraron correlaciones significativas entre los valores de consanguinidad por pedigrí y genómica, que oscilaron entre 0,58 (F3 con FHOM) y 0,79 (F con FRZ). Capítulo II. “Análisis de las alteraciones a la herencia mendeliana y su repercusión en caracteres de interés económico en el caballo de Pura Raza Española.” La Ley de la segregación de Mendel establece que cada descendiente recibe, con la misma probabilidad, un alelo de cada carácter de cada uno de sus progenitores. Sin embargo, en la práctica, esto no siempre ocurre y se producen distorsiones en el ratio de transmisión (TRD), lo que genera que determinados genotipos se encuentren sobrerrepresentados o infrarrepresentados en la descendencia de un apareamiento en concreto. El TRD se puede deber a mecanismos que afectan a las células germinales (como la deriva meiótica, la selección de la línea germinal, la competencia gamética, la letalidad embrionaria o la supervivencia postnatal) o a mecanismos que afectan a la proporción de las frecuencias genotípicas esperadas en la población (como lo son la depresión consanguínea, el imprinting o la dominancia, entre otros). En la primera parte de este capítulo se estimaron los parámetros genéticos de 9 rasgos reproductivos en yeguas de PRE, la proporción de cada uno de los rasgos que se ve afectada por el incremento de la consanguinidad (depresión consanguínea) y, por primera vez en una raza equina, el potencial de depresión por consanguinidad (PDC) asociado a los ancestros comunes de la Raza. La idea detrás del diseño de estos modelos se basa en que la depresión consanguínea no siempre tiene un impacto negativo en los individuos consanguíneos, sino que la consanguinidad tiene efectos heterogéneos en la población y resulta, algunas veces, en efectos neutros o incluso positivos. Para ello, se analizaron los datos fenotípicos de un total de 22.799 yeguas y se desarrollaron modelos que incluyeron el PDC generado por el ancestro del individuo, como un efecto genético aleatorio, para explicar su fenotipo. Las estimaciones de heredabilidad oscilaron entre 0,05 (intervalo entre el primer y el segundo parto) y 0,16 (edad al primer parto), mientras que los ratios de PDC oscilaron entre 0,06 (eficiencia reproductiva al sexto parto) y 0,17 (edad al primer parto), para un coeficiente de consanguinidad parcial del 10%. En la segunda parte de este capítulo se desarrollaron, por primera vez en una raza caballar, modelos para la cuantificación del efecto del padre de origen, también denominado imprinting, en caracteres reproductivos y morfológicos en la población actual del caballo de PRE. El efecto del padre de origen se ocasiona cuando la expresión de un gen en la descendencia puede variar en función del padre de origen de ese gen o por la gestión preferencial asociada al mérito genético de uno de los progenitores. La primera consecuencia de ello, desde el punto de vista genético, es que los fenotipos medios de los heterocigotos recíprocos ya no tienen por qué ser iguales, como cabría esperar según la herencia mendeliana. Se analizaron, para un total de 3 caracteres reproductivos y 3 caracteres morfológicos, entre 44.030 y 144.191 caballos de PRE. Posteriormente se diseñaron y se compararon 4 modelos genéticos, con y sin efecto del padre de origen, determinando que tanto el efecto gamético materno como el paterno influyen en todos los rasgos analizados. El efecto gamético materno tuvo una mayor influencia en la mayoría de los rasgos, representando entre el 3% y el 11% de la varianza fenotípica total, mientras que el efecto gamético paterno representó una mayor proporción de varianza en la edad al primer parto (4%). Como era de esperar, las correlaciones de Pearson entre los valores genéticos aditivos de los modelos que tienen en cuenta el efecto del padre de origen y los que no lo tienen fueron muy elevadas; sin embargo, el porcentaje de animales coincidentes disminuyó cuando se compararon animales con los valores genéticos estimados más elevados. En la tercera parte de este capítulo se profundizó en los mecanismos que afectan a el TRD que es debido a la afección de las células germinales, en concreto a aquellos factores que ocurren durante el proceso reproductivo y el desarrollo neonatal temprano. Para este estudio se analizó la información genómica de 126.394 tríos formados por el semental, la yegua y una cría, utilizando un panel de 17 marcadores de microsatélite. El número de alelos disponibles para cada marcador osciló entre 13 y 18, siendo 268 el número total de alelos analizados. Tras completar el análisis con el TRDscan v.2.0, se identificaron un total de 12 alelos (de 11 microsatélites) con pruebas decisivas de TRD genotípica; 3 con patrones aditivos y 9 con patrones de heterosis. Además, se identificaron 19 alelos (de 10 microsatélites) con TRD con patrón alélico. De ellos, 14 eran TRD inespecíficos para el semental y 5 para la yegua. De las regiones TRD, se identificaron y anotaron 24 genes, predominantemente asociados con el metabolismo y la homeostasis del colesterol, pero, sobre todo, relacionados con problemas de fertilidad, retraso del crecimiento y deterioro de la salud general. Capitulo III. “Índice de selección precoz de parámetros reproductivos en yeguas de Pura Raza Española, mediante caracteres morfológicos”. En este capítulo se desarrollaron una serie de índices para la preselección y selección precoz de la eficiencia reproductiva y otros parámetros de fertilidad en las yeguas de PRE, a través de variables morfológicas. Para este estudio se realizó un análisis de mínimos cuadrados parciales para determinar las variables morfológicas que presentan mayor repercusión sobre los parámetros de eficiencia reproductiva. Estas variables fueron la alzada a la cruz, ángulo lateral del corvejón, diámetro dorso-esternal, perímetro del hueso de la caña anterior, ángulo de la espalda, perímetro torácico, distancia cadera-tibia y el ángulo de la grupa. Posteriormente se utilizaron los registros morfológicos y de fertilidad de entre 16.620 y 19.758 yeguas, según la variable analizada, para la estimación de los parámetros genéticos con un modelo animal multivariado que incluyó la edad, la zona geográfica, el color de la capa y el tamaño promedio de la ganadería en la década del primer parto de la yegua como efectos fijos. Las heredabilidades oscilaron entre 0,1 (intervalo entre primer y segundo parto) y 0,9 (alzada a la cruz) y las correlaciones genéticas entre variables morfológicas y reproductivas oscilaron entre -0,47 (distancia cadera-tibia con la edad al último parto) y 0,16 (ángulo de la espalda y el intervalo entre el primer y segundo parto). Se determinó que, para todas las variables de fertilidad estudiadas, la respuesta a la selección se vio incrementada cuando se compararon los índices con información morfológica con los que no la incluía. La variable de fertilidad que mayor respuesta obtuvo fue el intervalo entre el primer y segundo parto con un incremento de la respuesta del 46%, seguido de la edad al último parto con un incremento del 28%.
Caracterización de patrones de cítricos, enanizantes, semi-enanizantes y sub-estándar, para el desarrollo de sistemas de plantación sostenibles en Andalucía occidental
(2023-06-21) Hervalejo García, Áurea; Arenas Arenas, Francisco José; Suárez García, María Paz; Universidad de Sevilla. Departamento Agronomía
1.- Introducción Los cítricos, originarios del sureste asiático, pertenecen al orden Geraniales, familia Rutaceae y subfamilia Aurantioideae. Dentro de esta subfamilia, los cítricos de mayor importancia económica se engloban dentro de la tribu Citreae, subtribu Citrinae, grupo Cítricos Verdaderos, género Citrus y subgénero Eucitrus. Hoy en día los cítricos se cultivan en la mayor parte de las regiones tropicales y subtropicales del planeta con un total de 161,8 millones de toneladas, siendo España el quinto país productor (6,7 mills t) a nivel mundial y el primer productor de la Unión Europea. España destaca también como primer país exportador de cítricos para consumo en fresco (3,6 mills t). En España, Andalucía se sitúa como la segunda Comunidad Autónoma productora de cítricos (2,7 mills t), con un claro predominio del cultivo del naranjo dulce (69,58 % de la superficie de cítricos), seguido del de mandarino (21,40 %), limón (7,46 %), pomelo (0,93 %) y otros cítricos (0,28 %). El cultivo de los cítricos en Andalucía se presenta como un sector agrario de gran importancia territorial (83.180 ha), económica (844 mills euros) y social (5,9 mills jornales). Los nuevos desafíos a los que se enfrenta la citricultura española en general, como consecuencia del incremento de la población mundial, el cambio climático, la globalización, los nuevos gustos del consumidor y los nuevos compromisos europeos en materia de sostenibilidad, requieren del desarrollo e implementación de nuevas tecnologías que permitan una citricultura más competitiva, resiliente y sostenible. Ante esta situación, la intensificación sostenible del cultivo se presenta como una estrategia de gran interés, en la que se identifican tres pilares fundamentales: la adecuada elección del patrón, la mayor densidad de plantación y la mecanización del cultivo. En este sentido, adquiere una gran importancia el estudio de nuevos patrones de cítricos compatibles con este nuevo modelo de producción: patrones de reducido porte, alta eficiencia productiva y óptima calidad de fruta inducida sobre la variedad. Aunque actualmente existen diferentes patrones con la capacidad de reducir el tamaño del árbol, no todos proporcionan un incremento en la eficiencia productiva de la variedad. Es por tal motivo que Poncirus trifoliata `Flying dragon´ es el patrón principalmente establecido en plantaciones de cítricos de mayor densidad. No obstante, este patrón no presenta buena adaptación a las características típicas de los suelos del Mediterráneo, requiriéndose de la evaluación de nuevos patrones de cítricos de reducido porte bajo condiciones locales de cultivo, tales como las de Andalucía. En el caso concreto del cultivo superintensivo, o cultivo de súper alta densidad con mecanización integral del cultivo, otro factor de gran importancia a tener en cuenta es la respuesta de Caracterización de Patrones de Cítricos de Distinto Porte en Andalucía Occidental la plantación, y la adecuación de nuevos patrones de cítricos, a la recolección mecanizada. Por tales motivos, el objetivo de este trabajo de tesis ha sido evaluar la idoneidad y el interés agronómico de varios patrones de cítricos de menor porte, sub-estándar (Forner-Alcaide nº 5 (FA-5)), semi-enanizantes (Forner-Alcaide nº 13 (FA-13) y Forner-Alcaide nº 41 (FA-41)) y enanizantes (Forner-Alcaide nº 418 (FA-418) y Forner-Alcaide nº 517 (FA-517)) del programa de mejora genética del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA, España), para el desarrollo de diferentes modelos de intensificación sostenible de los cítricos, compatibles con la diversidad física y socioeconómica de la citricultura andaluza, bajo condiciones edafo-climáticas de Andalucía Occidental. 2.- Contenido de la investigación Esta tesis doctoral se estructura en dos capítulos, cada uno de ellos orientado a un grado de intensificación diferente: I. Caracterización agronómica de diferentes patrones de cítricos, sub-estándar y semi-enanizantes, interesantes para un sistema de plantación de alta densidad. II. Evaluación agronómica de dos patrones de cítricos enanizantes bajo condiciones de cultivo de súper alta densidad con recolección mecanizada. En el capítulo I se integran dos artículos en los que, por un lado, se caracteriza la calidad general de la naranja `Lane Late´ sobre tres patrones de cítricos sub-estándar y semi-enanizantes y, por otro lado, se evalúa la idoneidad de estos patrones para sistemas de plantación de `Lane Late´ más sostenibles y de mayor densidad. Por ello, en el primer artículo del capítulo I se caracterizó la apariencia (calidad externa), el sabor (calidad organoléptica) y los compuestos bioactivos o promotores de la salud (calidad funcional) de la naranja `Lane Late´ sobre tres patrones de cítricos sub-estándar y semi-enanizantes (FA-5, FA-13 y FA-41) frente a tres patrones tradicionales (citrange Carrizo, Citrus macrophylla y mandarino 'Cleopatra') en una parcela experimental ubicada en el Valle del Guadalquivir (Sevilla). Para ello se analizaron diferentes parámetros morfológicos: índice de color, peso, diámetro ecuatorial (D; mm), altura (H; mm), forma (D/H) y espesor de la corteza de la fruta (mm); organolépticos: contenido en zumo (%), densidad (g/mL), acidez total (TA; g/100 mL), sólidos solubles totales (TSS; °Brix) e índice de madurez (RI = TSS/TA); y funcionales: flavonoides (μg EQ/g FW) y polifenoles (mg EG/100 g FW) totales, además de la firmeza interna y la incidencia de dos alteraciones fisiológicas (granulación y clareta) en la fruta de `Lane Late´. En este trabajo se obtuvieron diferencias entre patrones tanto en el momento óptimo de recolección como en la calidad general de la fruta. Mandarino 'Cleopatra', FA-13 y FA-5 indujeron una fecha óptima de recolección más tardía, y más competitiva para `Lane Late´, así como una mayor calidad interna de la fruta, lo que en el caso de mandarino 'Cleopatra' y FA-13 se acompañó también de un mayor valor funcional. En el segundo artículo del capítulo I se evaluó el comportamiento agronómico de `Lane Late´ sobre los tres patrones de cítricos sub-estándar y semi-enanizantes (FA-5, FA-13 y FA-41) en comparación con los tradicionales (c. Carrizo, C. macrophylla y mandarino 'Cleopatra') en una parcela experimental del Valle del Guadalquivir (Sevilla) en condiciones de baja fertilización. Para ello se registraron, o calcularon, diferentes parámetros de la biometría del árbol: altura del árbol (m), diámetro (m) y volumen de copa (m3), así como diámetros de tronco del patrón (Dr; cm) y de la variedad (Ds; cm); de la afinidad del patrón con la variedad (Dr/Ds); de la productividad: producción por árbol (kg/árbol), eficiencia productiva (kg/m³) e índice de alternancia en la cosecha (ABI; %); y del estado nutricional del árbol: análisis foliares de los macro (%) y micronutrientes (ppm). FA-13 y FA-41 indujeron un menor tamaño en los árboles de `Lane Late´. Sin diferencias significativas, la eficiencia productiva de `Lane Late´ (kg/m3) fue superior en C. macrophylla, mandarino `Cleopatra´ y FA-13. Estas dos características le otorgaron a FA-13 un alto potencial productivo (kg/ha) ante la posibilidad de estrechar la distancia entre árboles, reduciendo el marco de plantación. Por otro lado, FA-13 destacó como el patrón más eficiente en el uso de los nutrientes del suelo, mostrándose como el patrón de mayor interés para sistemas de plantación de `Lane Late´ más sostenibles y de mayor densidad bajo condiciones mediterráneas similares a las del estudio. En el capítulo II se evaluó la idoneidad de dos patrones de cítricos enanizantes, FA-418 y FA-517, para el cultivo de `Salustiana´ en condiciones de súper alta densidad y recolección mecanizada. En este capítulo se incluye un tercer artículo en el que se evaluó el comportamiento agronómico (crecimiento vegetativo, producción y calidad de fruta) de `Salustiana´ sobre dos patrones de cítricos enanizantes (FA-418 y FA-517) en una plantación de súper alta densidad localizada en Huelva. En esta misma plantación se evaluó la recolección mecanizada con un equipo sacudidor de copa cabalgante `tipo vendimiadora´, en el que se evaluó para cada patrón el porcentaje de fruta derribada y recolectada por el equipo y el daño ocasionado sobre la estructura del árbol, determinándose también el potencial de estos equipos de recolección en plantaciones de cítricos de súper alta densidad. FA-517 destacó por inducir sobre la plantación de `Salustiana´ un mejor comportamiento en Caracterización de Patrones de Cítricos de Distinto Porte en Andalucía Occidental términos de crecimiento vegetativo, eficiencia productiva (kg/m3) y calidad de fruta, presentando además una mejor respuesta frente a la recolección mecanizada (alto porcentaje de derribo). Por otro lado, en este trabajo se identificó un alto potencial de los equipos sacudidores de copa cabalgantes `tipo vendimiadora´ en la recolección de plantaciones de cítricos de súper alta densidad con destino a la industria, reafirmándose la importancia de la adaptación previa de los árboles (formación en seto continuo de dimensiones controladas mediante poda mecanizada). 3.- Conclusiones Se han identificado patrones de cítricos de crecimiento controlado, sub-estándar, semi-enanizantes y enanizantes, descritos previamente por su mejor aptitud frente a características típicas de los suelos mediterráneos que citrange Carrizo y/o Citrus macrophylla, interesantes para el desarrollo de modelos de sistemas de plantación de diferente grado de intensificación, más rentables y sostenibles, estratégicos para afrontar los retos futuros del sector: • Para sistemas de plantación convencional (416 árboles/ha) de `Lane Late´, Forner-Alcaide nº 5 fue el patrón más interesante. Se obtuvieron árboles con una extensión de copa y una producción (kg/árbol) similar a citrange Carrizo y Citrus macrophylla, pero con ventajas en la fecha de recolección y calidad general de la fruta. • El menor porte de árbol junto a la alta eficiencia productiva inducida sobre `Lane Late´ revelaron el potencial de Forner-Alcaide nº 13, Forner-Alcaide nº 41 y mandarino `Cleopatra´ como patrones para sistemas de plantación de alta densidad (con algo más de 540 árboles/ha). Patrones sobre los que se alcanzaron rendimientos (kg/ha) similares o superiores a los de plantaciones convencionales sobe citrange Carrizo. Forner-Alcaide nº 13 fue el patrón más interesante, presentando además ventajas en fecha de recolección, calidad general de fruta y eficiencia en el uso de los nutrientes del suelo. • Los dos patrones de cítricos enanizantes estudiados en la plantación de naranja `Salustiana´ en súper alta densidad (1.666 árboles/ha), Forner-Alcaide nº 517 y Forner-Alcaide nº 418, evidenciaron una buena aptitud para ser usados en este sistema de plantación, registrando volúmenes de copa reducidos y alcanzando rendimientos (kg/ha) superiores a los de las plantaciones convencionales. De los dos patrones, Forner-Alcaide nº 517 fue superior por su mayor productividad y coloración externa de la fruta. Además, en otros estudios se ha descrito su excelente adaptación a los principales factores limitantes de los suelos mediterráneos, al contrario que Forner-Alcaide nº 418, patrón muy sensible a Phytophthora y sensible a la clorosis férrica. En cuanto a la recolección mecanizada con el equipo sacudidor de copa cabalgante tipo vendimiadora (NEW HOLLAND VX7090 a 1,4 km/h de avance y 400 rpm de sacudida de varas) se han identificado las siguientes cuestiones interesantes para una plantación de `Salustiana´ en súper alta densidad: • La importancia de la adaptación previa de la forma de los árboles, mediante el empleo de poda mecanizada, hacia estructuras en seto continuo con faldas elevadas, a fin de reducir el daño del árbol y mejorar la eficiencia de derribo de fruta. • Forner-Alcaide nº 517 se comportó mejor que Forner-Alcaide nº 418, ya que la eficiencia de derribo de frutos fue superior al 90% incluso sin la previa adaptación de la forma de los árboles. • Los daños de podredumbre en fruta registrados tras 7 días de almacén, en condiciones ambiente, desaconsejan su empleo en plantaciones con destino al mercado para fresco. • Aunque susceptible de algunas mejoras técnicas, el equipo de recolección presentó un gran potencial para la recolección de plantaciones de cítricos de súper alta densidad para industria. 4.- Artículos de la tesis doctoral La presente Tesis Doctoral está integrada por 3 artículos publicados en revistas incluidas en el listado correspondiente a su categoría científica en el <> (JCR) en el año de su publicación o en el último JCR publicado: • Hervalejo, A., Suárez, M.P., Moreno-Rojas, J.M., Arenas-Arenas, F.J., 2020. Overall fruit quality of `Lane Late´ orange on sub-standard and semi-dwarfing rootstocks. J. Agr. Sci. Tech. Vol. 22(1), 235-246. http://jast.modares.ac.ir/article-23-16325-en.html • Hervalejo, A., Suárez, M.P., Arenas-Arenas, F.J. 2021., Substandard and semi-dwarfing citrus rootstocks for more intensive, higher-density, and sustainable plantation systems. Agronomy 11, 660. https://doi.org/10.3390/agronomy11040660 Caracterización de Patrones de Cítricos de Distinto Porte en Andalucía Occidental • Hervalejo, A., Arjona-López, J.M., Romero-Rodríguez, E., Arenas-Arenas, F.J., 2022. Suitability of two dwarfing citrus rootstocks for `Salustiana´ orange trees grown under super-high-density conditions with mechanical harvesting. N. Z. J. Crop Hortic. Sci. DOI: 10.1080/01140671.2022.2090385
Efecto de las propiedades del suelo, la materia orgánica y la actividad microbiana sobre la biodisponibilidad de zinc y otros micronutrientes y su interacción con el fósforo
(2023-02-23) Moreno Lora, Aurora; Delgado García, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
La deficiencia de zinc en la producción agrícola provoca importantes pérdidas de cosecha y reduce la calidad nutricional del producto cosechado. En la región mediterránea, los suelos calcáreos destinados al cultivo de cereales son inherentemente deficitarios en micronutrientes y fósforo. Esto ha provocado que se apliquen grandes cantidades de fertilizante fosfatado que, además de ser un recurso no renovable, acentúa la deficiencia de zinc por la relación antagónica entre ambos nutrientes. Los microorganismos de la rizosfera son cruciales en la interacción planta-suelo, ya que su actividad favorece la movilización de nutrientes y contribuye a que puedan ser absorbidos por las plantas, por lo que tienen un papel relevante en la nutrición vegetal. En ese sentido, las prácticas de cultivo que incrementan el contenido de materia orgánica y la actividad microbiana del suelo, así como la aplicación de inoculantes microbianos, han ganado interés en los últimos años. Sin embargo, una mejora de la disponibilidad de fósforo puede inducir un empeoramiento de la disponibilidad de zinc, y viceversa, por lo que es importante considerar este efecto sobre la nutrición vegetal de manera integrada. El principal objetivo de este trabajo fue esclarecer los factores implicados en la disponibilidad de zinc para las plantas y en el antagonismo fósforo-zinc y, bajo esta premisa, evaluar el efecto de la adición de diferentes fuentes de materia orgánica y la aplicación de inoculantes microbianos sobre la nutrición del cultivo y la biofortificación de la cosecha. Los resultados obtenidos muestran cómo la relación entre las propiedades del suelo y el zinc absorbido por la planta estuvo determinada, en gran medida, por el contenido de carbonatos del suelo. Así mismo, el efecto de la adición de materia orgánica en forma de sustancias húmicas parece depender según el medio de cultivo y las principales superficies adsorbentes del mismo. En general, la actividad microbiana fue mayor en los suelos donde la disponibilidad de nutrientes es más limitada, y se relacionó con un patrón alterado de acumulación de nutrientes en los órganos de la planta. Esto explica que la aplicación de una fuente de carbono lábil y la inoculación con microorganismos promovieron la acumulación preferente de zinc en el grano del trigo, lo que conlleva una mejora de su índice de cosecha (Zn HI) y una reducción del ratio molar fósforo-zinc en el grano, que se traduce en una mejora su calidad nutricional. En condiciones de clima mediterráneo, donde los suelos pueden conducir a deficiencias de micronutrientes y fósforo y donde la sequía puede promover una baja eficiencia de uso de los fertilizantes aplicados, B. subtilis demostró ser eficaz mejorando el desarrollo y la nutrición del trigo, especialmente cuando las condiciones ambientales son adversas, bajo escasez de agua.
Impacto de la desaparición del sistema de cuotas lácteas en la estructura productiva de las explotaciones de vacuno lechero en la Comunidad Autónoma de Andalucía: el Sistema Integral de Gestión de la Ganadería de Andalucía (SIGGAN) como herramienta de toma de decisiones estratégicas
(2022-11-04) Olvera Porcel, Rafael; González Redondo, Pedro; Barba Capote, Cecilio; Olvera Porcel, María del Carmen; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
Las cuotas lácteas se implantaron en 1984, en la entonces Comunidad Económica Europea, como mecanismo para evitar una sobreproducción lechera generada por las medidas de apoyo al sector lácteo, y han estado vigentes hasta el 1 de abril de 2015. Para analizar la repercusión de la eliminación de las cuotas lácteas en las explotaciones lecheras de Andalucía (España), se realizó una base de datos con toda la información sobre el sector bovino lechero de Andalucía, previamente desagregados, entre los años 2010 y 2019, integrándose en una sola base de datos a nivel de explotación toda la información sobre registro de explotaciones ganaderas, cuotas lácteas y entregas de leche. Se realizó una comparación de la serie temporal de las variables producción lechera por vaca y año, el número de vacas por explotación y la producción lechera por explotación y año. Se consideró el periodo 2010-2019, estableciendo dos estratos: 2010-2014 (periodo de vigencia de las cuotas) y 2015-2019 (periodo post-cuotas). Se analizaron los datos de la serie temporal 2010 a 2015 para determinar los datos cuantitativos correspondientes a la asignación de la cuota lechera en la comunidad autónoma de Andalucía y el nivel de rebasamiento de cuota. Así mismo se evaluaron los datos de las explotaciones lecheras de Andalucía para determinar su evolución desde 2010 a 2019 en lo relativo a número de explotaciones, localización geográfica, producción lechera total, producción por explotación, número de vacas por explotación, rangos de producción, censos y principales aspectos de sanidad animal. Se hizo una caracterización de los titulares de las explotaciones ganaderas de producción lechera de Andalucía entre 2010 y 2019 en lo relativo a la tipología jurídica, edad y sexo. Finalmente se analizaron las características de las industrias que recogían leche en Andalucía y se determinaron la composición en grasa y proteína de la leche entregada en Andalucía y el precio de la leche pagada a los ganaderos entre los años 2015-2019. Entre 2010 y 2019 el número de explotaciones de vacuno lechero de Andalucía se redujo un 29,8 %, la producción aumentó un 25 % y el tamaño medio de las explotaciones aumentó un 23 %. En el periodo 2015-2019 tras la retirada de las cuotas, la producción lechera por vaca y año, el número de vacas por explotación y la producción lechera por explotación y año aumentaron significativamente (P < 0,05) respecto al periodo previo a la retirada de las cuotas. En conclusión, el sistema de cuotas lácteas ha tenido una repercusión en la dimensión y la eficiencia productiva de las explotaciones de vacuno lechero de Andalucía, registrándose un mayor crecimiento de la producción y del tamaño de las explotaciones después de retirarse las cuotas en 2015.
Desarrollo de modelos de predicción de emergencia de malas hierbas en condiciones de secano
(2022-05-19) Sousa Ortega, Carlos; Delgado García, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
Las malas hierbas son el principal desafío en la protección de cultivos ya que pueden llegar a causar pérdidas potenciales de más del 30% del rendimiento total. Además, la capacidad de adaptación a los métodos de control, incluyendo la aparición de individuos resistentes a herbicidas, está dificultando su manejo. Por ello, es necesario incrementar el conocimiento de la biología de las malas hierbas. Un punto vulnerable, particularmente en malas hierbas anuales de semilla pequeña, es el momento de su emergencia ya que dependen de las escasas reservas de la semilla hasta el momento en el que consiga realizar la fotosíntesis. De este modo, los métodos de control aplicados en estos estadios obtendrían mayores eficacias. Por consiguiente, el conocimiento del momento de emergencia de las malas hierbas facilitaría su manejo, especialmente en el caso de malas hierbas preocupantes como Avena sterilis ssp. ludoviciana (Durieu) Gillet & Magne, Centaurea diluta Aiton, Lolium rigidum Gaudin y las tres especies de Phalaris (Phalaris brachystachys Link, Phalaris minor Retz y Phalaris paradoxa L). Por un lado, L. rigidum y A. sterilis ssp. ludoviciana son malas hierbas problemáticas en todo el mundo, y en los últimos años se ha incrementado la dificultad para controlarlas debido a la aparición de biotipos resistentes. Por otro lado, C. diluta y las tres especies del género Phalaris son malas hierbas especialmente preocupantes en el sur de España, de las cuales es necesario incrementar su estudio para poder establecer estrategias óptimas de manejo. Para incrementar el conocimiento de la biología de L. rigidum, C. diluta y A. sterilis, se estableció un experimento en condiciones de campo en distintas localidades repartidas por España. El número de localidades varió entre 9 y 11 localidades, dependiendo de la especie. En cada localidad se sembraron un total de 400 semillas por especie y localidad, con cuatro repeticiones. La siembra se realizó en el otoño de 2016 y se monitoreó la emergencia durante dos campañas agrícolas en condiciones de secano. Por otro lado, para estudiar la emergencia de las tres especies de Phalaris, se realizaron experimentos de campo en dos localidades del sur de España durante dos (2006/07 y 2007/08) y tres (de 2005/06 a 2007/08) campañas agrícolas. En ambas localidades, se embraron 500 semillas de cada especie de Phalaris en cada campaña agrícola, simulando las condiciones de los campos de cereales de secano. La emergencia de L. rigidum total respecto al total de las semillas sembradas fue del 59% en el primer año y de un 9% en el segundo año. Su emergencia varió en función de la localidad, comenzando entre los 5 y los 16 días después de la siembra (DAS) y terminando entre los 40 y 110 DAS. Por otro lado, la emergencia de C. diluta fue del 39% en el primer año y de un 11% en el segundo año. En ambos años, el principal pico de emergencia C. diluta se produjo aproximadamente a los 45 DAS. Mientras que para el caso de A. sterilis ssp. ludoviciana el porcentaje de emergencia fue del 30% durante la primera campaña agrícola y del 21% durante la segunda. En ambas temporadas, el principal pico de emergencia se produjo entre noviembre y febrero. Respecto a la emergencia de las tres especies de Phalaris, el periodo de emergencia duró entre 31 y 48 DAS, mostrando dos picos principales. Además de estudiar la emergencia, estos ensayos sirvieron para desarrollar modelos para predecir la emergencia de las seis especies estudiadas y para validar lo modelos previamente publicados de L. rigidum (Izquierdo et al. 2013) y A. sterilis ssp. ludoviciana (Leguizamón et al. 2005). En ambos casos, los modelos nuevos obtuvieron mayor precisión que los modelos previamente publicados. El nuevo modelo de L. rigidum se basó en tres puntos cardinales que se establecieron en 5.8 ºC, 11.5 ºC y 20.6ºC para la temperatura base (Tb), optima (To) y techo (Tc), respectivamente. Además, el modelo basado en el tiempo hidrotérmico (HTT) no mejoró significativamente el modelo basados únicamente en el tiempo térmico (TT). La precisión de los modelos nuevos fue mejor en las localidades del norte que en las del sur. Por ello, se desarrollaron modelos específicos para el norte y sur. El modelo desarrollado para las localidades del norte funcionó muy bien, pero el modelo del sur necesita mejorar su precisión. Estos trabajos revelan que, en lo que respecta a esta especie de mala hierba, probablemente deban desarrollarse modelos diferentes para las distintas condiciones climáticas. Respecto al modelo de C. diluta, la función Weibull de tres parámetros fue la que mejor describió su emergencia. Se desarrollaron modelos de emergencia basados en TT y HTT que mostraron un alto grado de precisión, como demuestran los valores del error medio cuadrático (RMSE) de 10.8 y 10.7, respectivamente. Para estos modelos se establecieron los tres puntos cardinales en 0.5ºC, 10.0 ºC y 35 ºC para las Tb, To y Tc; mientras que el potencial hídrico base (Ψb) se estimó en -0.5 MPa. El modelo de A. sterilis ssp. ludoviciana también utilizó tres temperaturas cardinales para estimar el TT. Los tres puntos cardinales se establecieron en -1.0 ºC, 5.8ºC y 18.0ºC para las Tb, To y Tc, mientras que Ψb se estableció en -0.2 MPa para la estimación de la HTT. Por último, los modelos para las tres especies de Phalaris, tanto los modelos paramétricos como no paramétricos, se establecieron en base a tres puntos cardinales. Las Tb, To y Tc se establecieron entre -1 °C y 1 °C, entre 9.8 °C y 11.8 °C y entre 21.2 °C y 23.4 °C, respectivamente; mientras que el Ψb se estimó entre -1 y -1.1 MPa. Además de desarrollarse modelos nuevos para cada especie, éstos se validaron en ensayos independientes. Se obtuvo un ajuste adecuado (RMSE<15) en 2 de las 2 situaciones testadas para C. diluta y 5 de 8 para A. sterilis ssp. ludoviciana. Mientras que los modelos paramétricos y los no paramétricos de las tres especies de Phalaris obtuvieron resultados similares y fueron validados con éxito en 12 de los 15 experimentos independientes. Adicionalmente a estos ensayos, se desarrolló una aplicación, llamada MalertappUS (https://malertappus.es/), capaz de predecir la emergencia implementando los nuevos modelos desarrollados para A. sterilis ssp. ludoviciana, C. diluta, L. rigidum, P. brachystachys, P. minor y P. paradoxa. Además, se añadieron los modelos de dos especies adicionales (Papaver rhoeas L. y Bromus diandrus Roth). Utilizando los datos proporcionados por esta aplicación, se validaron los modelos de estas ocho especies durante dos campañas agrícolas (2019/20 y 2020/21) en seis y nueve localidades respectivamente. Las especies que obtuvieron resultados suficientemente robustos para su uso fueron: C. diluta con 93% de éxito, B. diandrus con un 86%, L. rigidum con un 85%, P. rhoeas con un 77%, P. paradoxa con un 71% y A. sterilis ssp. ludoviciana con un 53%.
Etología y bienestar animal en la especie cunícula: termografía aplicada a la valoración del estrés en conejos
(2022-04-29) Jaén Téllez, Juan Antonio; Valera Córdoba, María Mercedes; González Redondo, Pedro; Sánchez Guerrero, María José; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
La temperatura corporal de los animales es un indicador fisiológico que permite valorar su estado de salud y el nivel de estrés. Los conejos a menudo experimentan estrés cuando perciben ciertos estímulos, como la manipulación realizada por el hombre en las granjas cunícolas. La respuesta fisiológica de los conejos al estrés está asociada con la eficiencia de la alimentación, siendo los animales con menor capacidad de reacción al estrés los que muestran el mayor rendimiento. La temperatura corporal ha sido medida tradicionalmente vía rectal mediante termómetro convencional, existiendo actualmente alternativas como la termografía infrarroja. Para la realización de la presente Tesis Doctoral, se establecieron tres estudios sobre conejos fenotípicamente similares a la raza autóctona Antiguo Pardo Español durante un período de engorde de 38 días. En el primero de los estudios se evaluó el estrés agudo midiendo, mediante termografía infrarroja (IRT) en las estaciones cálida (primavera) y fría (invierno), la temperatura del ojo (ETT), del oído externo (OETT), del oído interno (IETT) y de la nariz (NTT) en 40 conejos durante la fase de engorde. Las medidas se realizaron dos veces por semana y dos veces al día, antes y después de que un manipulador sostuviera a los conejos con los brazos durante un minuto. También se registraron la temperatura ambiente y la humedad relativa, evaluándose su influencia en la temperatura corporal. Para las cuatro partes anatómicas, en donde se tomó la temperatura infrarroja, se calculó la variación de la temperatura entre el conejo manipulado y no manipulado. También se estimó la diferencia entre la temperatura de cada región anatómica del conejo no manipulado y la temperatura ambiente. La variación de temperatura entre los conejos manipulados y no manipulados osciló entre 0,25±0,04 ºC para ETT y 3,09±0,22 ºC para OETT en la estación cálida (primavera) y de -0,41±0,18 ºC para NTT a 2,09±0,18 ºC para OETT en la estación fría (invierno). El día del transcurso del período de engorde influyó en todos los rangos de temperatura durante las estaciones cálida (primavera) y fría (invierno), a excepción del IETT en el invierno. En primavera, a diferencia del invierno, la variación de temperatura al final del período de engorde, entre conejos manipulados y no manipulados, fue menor que al destete (-0,04 a 1,94 ºC vs 0,54 a 5,52 ºC). Las temperaturas en conejos no manipulados se correlacionaron positivamente y de forma significativa (p<0,05, excepto en nariz) con la temperatura ambiente. En el segundo estudio se evaluó, durante dos épocas del año (primavera e invierno), el impacto, sobre los parámetros de rendimiento en 39 conejos de engorde, del estrés por calor (índice temperatura-humedad; THI) y del estrés del conejo debido a la manipulación. Este estrés fue evaluado mediante la diferencia de temperatura tomada por termografía infrarroja en el oído interno, antes y después de ser manipulados (DIF). Para ello, se estableció una escala en función del valor DIF: nivel 1 (no estresado): DIF≤0 °C; nivel 2 (levemente estresado): 0 °C10 °C. Los rendimientos productivos obtenidos en los conejos fueron bajos, al tratarse de una raza rústica no mejorada. La ingesta diaria de pienso (DFI) fue de 77,80±1,34 g/d, la ganancia media diaria (ADG) fue de 25,80±0,46 g/d, el peso corporal total (TBW) fue de 1383,38±40,42 g, la ingesta total de pienso (TFI) fue de 2956,57±94,85 g, la ganancia total de peso (TWG) fue de 940,18±30,91 g y el índice de conversión alimenticia (FCR) fue de 3,18±0,06. Los animales fueron más productivos en la estación fría, ya que los valores obtenidos para la DFI (80,30±2,63 g/d temporada fría vs 76,21±1,42 g/d temporada cálida), la ADG (27,39±0,83 g/d vs 24.79±0.52 g/d), el TBW (1445,39±61,36 g vs 1335,49±52,66 g), la TFI (3027,35±50,31 g vs 2901,87±119,90 g) y la TWG (961,72±17,79 g vs 924,94±35,60 g) fueron mayores, mientras que el FCR fue mayor en la estación cálida (3,08±0,09 vs 3,24±0,07). El THI influyó significativamente en la ADG y DFI. Los conejos con niveles más altos de estrés mostraron valores más altos de ADG, DFI y FCR. Cuanto mayor era el estrés debido al manejo, menos eficientes eran los animales. El FCR aumentó al incrementarse el THI. En el tercer estudio se buscaron alternativas a la tradicional medición de la temperatura rectal (RT) que es usada habitualmente en el examen clínico de los conejos. En estos exámenes clínicos la temperatura se suele registrar con un termómetro digital introducido por vía rectal, siendo un procedimiento invasivo que podría producir estrés por manipulación. Para buscar alternativas que no perturben el bienestar del conejo, se evaluó la temperatura corporal, mediante el uso de una cámara de IRT, dos veces por semana en las mismas cuatro áreas de la anatomía del conejo utilizadas en los dos estudios anteriores: ETT, OETT, IETT y NTT. Se establecieron 3 lotes de engorde en función del periodo del año en que se realizaba: abril-mayo, junio-julio y enero-febrero. Y además se controlaron, para cada uno de los lotes, los factores madre de la que proceden los conejos (8 conejas madres), semana del periodo de engorde (4 a 5 semanas) y el tamaño del grupo de conejos de engorde, en función del número de conejos alojados en cada jaula (individuales con un solo conejo por jaula, grupos pequeños que contenían de 2 a 4 conejos por jaula y grupos grandes que contenían de 5 a 7 conejos por jaula). El número total de conejos controlados fue de 48. Los resultados mostraron unos valores medios de 38,48±0,02 ºC para RT, de 37,31±0,05 ºC para ETT, de 29,09±0,26 °C para OETT, de 30,53±0,25 ºC para IETT y de 33,29±0,11 ºC para NTT. Se observaron correlaciones positivas moderadas y estadísticamente significativas (p<0,001) entre la RT y las cuatro temperaturas medidas con IRT (IETT, OETT, ETT y NTT), tanto en general (0,39 a 0,49) como intraclase (0,36 a 0,39) corregidas por los factores lote, tamaño del grupo, semana de engorde y madre. Las medidas termográficas que mostraron mayor correlación con la RT fueron OETT (0,49), IETT (0,47) y NTT (0,47). También se estudiaron los efectos que podrían influir en las variables de temperatura evaluadas por IRT y RT dentro de cada lote (semana del período de engorde, tamaño del grupo y madre de los conejos). Se encontraron diferencias significativas (p <0,001) entre semanas de engorde (tendencia positiva que evidenció un incremento de la temperatura de los conejos a medida que avanzaba el período de engorde). También se observó una tendencia hacia temperaturas más altas a medida que aumentaba el tamaño del grupo, observándose solo diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) para las variables IETT y OETT en un lote de engorde (lote 1), con los animales del grupo pequeño mostrando los valores de temperatura más altos para ambas variables en comparación con los del grupo grande. El efecto coneja madre no mostró diferencias estadísticamente significativas dentro de los lotes. En conclusión, la IRT es una herramienta eficaz para evaluar la temperatura corporal de los conejos de engorde, correlacionándose positivamente con la RT y evitando el estrés de manipulación que ocasiona la RT. La medición de la temperatura corporal con una cámara de IRT es una alternativa útil para evaluar el estrés agudo en conejos manipulados, siendo el IETT y el ETT las partes del cuerpo del conejo más adecuadas para su medición. Los cambios en el bienestar animal causados por la reactividad de los conejos a factores climáticos y el estrés por manipulación afectan la productividad animal, evidenciándose que cuanto mayor era el estrés debido al manejo, menos eficientes eran los animales. El FCR aumentó de forma paralela al incremento del THI.
Estudio genético de caracteres de importancia en la raza equina pura raza español. Implementación en el programa de mejora
(2021-11-05) Poyato Bonilla, Julia; Valera Córdoba, María Mercedes; Sánchez Guerrero, María José; Demyda Peyras, Sebastián; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
El caballo de Pura Raza Española (PRE) es la raza equina de mayor antigüedad e importancia censal, histórica y económica en nuestro país. Su Libro Genealógico, que es completamente cerrado a ejemplares de otras razas, está gestionado por la Asociación Nacional de Criadores de Caballos de Pura Raza Española (ANCCE). Los principales objetivos establecidos en el Programa de Cría del PRE son, además de la conservación de la variabilidad genética, la mejora de la morfología, conformación y funcionalidad. Los objetivos de esta Tesis Doctoral han sido, en primer lugar, caracterizar la estructura poblacional, el estado de variabilidad genética y su evolución a lo largo del tiempo, tanto de la raza como de su única Estirpe reconocida (“Estirpe Cartujana”) y, en segundo lugar, analizar la influencia del potencial de depresión consanguínea y la posibilidad de ejercer selección sobre la homogeneidad en caracteres y defectos morfológicos de interés en el Programa de Cría.
Caracterización y optimización de la producción de alimentos a través de sistemas acuapónicos de pequeña escala
(2021-09-09) Suárez Cáceres, Gina Patricia; Pérez Urrestarazu, Luis; Fernández Cabanás, Víctor Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos; Departamento de Agronomía
La acuaponía combina la producción de peces (acuicultura) y de plantas (hidroponía), de forma sostenible y en un marco de economía circular, imitando un ecosistema natural complejo. Aunque las instalaciones acuapónicas llevan más de 50 años desarrollándosey pueden construirse con fines comerciales, la perspectiva del autoconsumo también es importante, debido a su alta proliferación en todo el mundo. Sin embargo, hay escasos conocimientos sobre cómo se lleva a cabo la producción acuapónica a pequeña escala y la presencia de productos acuapónicos en los mercados es todavía muy limitada. Los objetivos de esta tesis son: 1) Evaluar la producción acuapónica de un policultivo de diferentes hortalizas, hierbas y frutas junto con tilapias, para autoconsumo, durante todo un año, teniendo en cuenta las limitaciones climáticas durante el verano y el invierno, probando dos alternativas para reducir el consumo de energía en épocas frías. 2) Determinar el perfil y las motivaciones de los productores acuapónicos, las características de las instalaciones y el rendimiento de la producción en España y América Latina. 3) Caracterizar las preferencias de los potenciales consumidores y su disposición a pagar precios más altos por los productos acuapónicos en países hispanohablantes. Esta investigación proporciona una descripción exhaustiva del funcionamiento y manejo de dos Sistemas Acuapónicos de Pequeña Escala (SAPE), autoconstruidos basándose en modificaciones de los propuestos por la FAO. En ellos se produjeron 62 kg de tilapia y 352 kg de 22 verduras y frutas diferentes durante un año, lo que demostró que una instalación acuapónica a pequeña escala puede proporcionar parte de las frutas, verduras y pescado recomendadas para la subsistencia de una familia de cuatro miembros durante todo el año. En relación al pequeño productor acuapónico medio, el perfil más común es el de un hombre de mediana edad, con cierto nivel de estudios y una renta familiar moderada. Las principales motivaciones para tener una instalación acuapónica fueron la producción de alimentos sanos y de alta calidad, la preocupación por el medio ambiente y la autonomía adquirida. Estas motivaciones condicionaron los fines de las instalaciones acuapónicas (principalmente educativos, para autoconsumo y como afición), que, salvo para pequeñas ventas, no tenían un motivo económico. Por sus características, las instalaciones acuapónicas están especialmente adaptadas a la agricultura urbana (muchas de ellas estaban ubicadas en azoteas) y la mayoría de las estudiadas eran de reciente construcción. La técnica de la película de nutrientes fue el subsistema hidropónico más utilizado, seguido de los lechos de medios, donde se produce mayoritariamente un policultivo de hortalizas de hoja y de fruta y aromáticas. La tilapia fue la especie de pez más frecuentemente empleada. En general, los productores carecen de conocimientos y experiencia adecuados sobre estos sistemas complejos para poder operarlos de forma eficiente y existe una necesidad generalizada de formación, particularmente en gestión de plagas y enfermedades y mantenimiento de la calidad del agua. Por último, en cuanto a los consumidores acuapónicos, casi el 60% de los encuestados sabía qué era la acuaponía, y ese conocimiento estaba relacionado con el nivel académico y la preocupación por el medio ambiente. La mayoría de los participantes consideraron la acuaponía como un sistema de producción de alimentos muy interesante. El consumo de productos acuapónicos estaba motivado principalmente por su calidad, sabor y a laausencia de pesticidas o residuos químicos. En cuanto a la disposición a pagar precios más elevados, se constató una notable influencia de los ingresos del hogar, la preocupación por el medio ambiente y, sobre todo, los conocimientos previos sobre acuaponía. Por lo tanto, sería aconsejable realizar campañas publicitarias que proporcionen información específica sobre este tipo de producción de alimentos para aumentar su grado de aceptación del público en general.
Assessment and optimization of felt living walls in terms of water retention performance and artificial lighting
(2021) Kaltsidi, Maria Pinelopi; Fernández Cañero, Rafael; Pérez Urrestarazu, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Ciencias Agroforestales; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos
Living walls, also referred as green walls or vertical gardens, are becoming a new reality worldwide, mainly in urban areas where the need to increase and enhance green spaces is of vital importance. Green infrastructures, such as living wall systems, can act as additional tools for improving the densely built cities' sustainability or even as a unique choice, in combination with green roof technology, in the case of the complete absence of appropriate terrestrial open spaces where community gardens, parks, urban forests and natural meadows could be installed. Thus, there are various commercial living wall systems and companies R&D departments promoting several innovative technologies. One of their objectives is to enable an adequate development of the living wall vegetation cover with low cost and maintenance needs, ensuring an aesthetically successful and high quality performance in the long term. During the current doctoral thesis, Fytotextile®, a patented felt- based system, and its evolutions were studied in order to assess and optimize their performance in indoor and outdoor living wall installations. Therefore, two studies were conducted in order to evaluate the water management performance of four felt- based living wall systems and to optimize the living wall systems in terms of auxiliary illumination needs. The first study, entitled “Improving the performance of felt- based living wall systems in terms of irrigation management” and published in the journal Urban Forestry & Urban Greening, focused on filling the knowledge gap on the performance of the commercial felt- based living wall system´s irrigation in terms of water management. Hence, the performance of the Fytotextile® commercial living wall system and of three new evolutions based on it was assessed based on the water retention capacity, drying speed and drainage rate, as well as plant performance. The results of the present study highlight (a) the potential of the materials used on felt- based living wall systems to contribute to the improvement of water management with a sustainable approach, (b) the importance of the implementation of the appropriate irrigation schedules and (c) the limited research on the specific field. Specifically, the Fytotextile system with a very highly absorbent engineered polymer fibre blanket (Fytotextile 4) and 4 mm thick geotextile, revealed the most increased capacity to store irrigation water compared to the other three Fytotextile systems. Fytotextile with 4mm thick geotextile (Fytotextile 2) produced the smallest drainage volume in all irrigation schedules. However, all Fytotextile types seemed to be adequate to house the three different vegetation types used (Erodium x variabile 'Roseum', Carex oshimensis 'Evergold', Lavandula dentata), maintaining an elevated aesthetically result in the short term. Erodium x variabile 'Roseum' presented the most satisfactory performance in all Fytotextile systems while Lavandula dentata the least robust. Finally, it is suggested the construction of living walls with suitable and tested materials that can support long life systems with the minimum losses in terms of water and materials (e.g. vegetation, geotextiles) in order to be effective in delivering the desired results. During the second study, entitled “Assessment of different LED lighting systems for indoor living walls” and published in the journal Scientia Horticulturae, six commercial light- emitting diode (LED) lamps (Aster and Dahlia of Ignia Green, Logar CMH, CLH and Forum of Lledó, CF- UT01 of Panda Grow) for indoor installations were evaluated to determine their suitability and efficiency in the performance of living wall systems. CF- UT01 was the only projector designed for plant growth. The evaluation of the illumination was based on lighting pattern, temperature/ water consumption and effect on vegetation performance, along with the observers’ perception for the visual quality of the light. Specifically, two indoor studies were carried out using the Fytotextile® system completely sheltered from sun exposure and two commonly used plant types in indoor living walls (Soleirolia soleirolii and Spathiphyllum wallisii). According to the findings of this study, Illuminance (as luminous flux per unit area) and PPFD were found to be positively correlated to the height of the module for each pocket. Logar CLH Superflood lamp presented the highest value for both traits, while the lowest values were attributed to CF- UT01 lamp. The living wall receiving the Dahlia illumination exhibited the most elevated average daily water consumption and Logar CMH Superflood the lowest. CF- UT01 projector was the only one not characterized as suitable for indoor living walls. Aster and Logar CMH Superflood performed poorly when placed farther from the module and Dahlia was the one that received the highest preference among questionees. Finally, it is highlighted that parameters such as the projector distance from the living wall infrastructure, its orientation, beam angle, energy consumption and the preferable visual quality of the light by the public should also be taken into consideration when evaluating the efficiency of lighting systems.
Valoración sensorial e instrumental de la carne de cabrito lechal
(2020-07-03) Ripoll García, Guillermo; Panea Doblado, Begoña; Alcalde Aldea, María Jesús; Universidad de Sevilla. Departamento de Ciencias Agroforestales
España es un gran productor de leche y carne caprina, pero existen desequilibrios entre las zonas de cría de los animales y las zonas de sacrificio y consumo, lo que demuestra deficiencias estructurales en el modelo de comercialización. Por otra parte, el consumo de carne de ovino y caprino ha disminuido un 48 % en la última década. Los problemas estructurales y la caída del consumo, sitúan a 19 de las 22 razas españolas al borde de la extinción. Existe muy poca bibliografía científica sobre la calidad instrumental y sensorial de la carne de cabritos ligeros, que sería de gran utilidad para tomar decisiones que pudieran ayudar a la rentabilidad del sector caprino. Con este objetivo, se estudió la calidad instrumental y sensorial de la carne de cabrito de 8 razas autóctonas. Se criaron un total de 246 cabritos, de las razas Florida, Cabra del Guadarrama, Majorera, Palmera, Payoya, Retinta, Tinerfeña y Verata. La mitad de los cabritos fueron alimentados con lactoreemplazantes y la otra mitad se crio con leche materna. Los animales se sacrificaron a un peso vivo medio de 8,47 kg ± 0,077 kg y un peso de canal caliente de 4,97 kg ± 0,061 kg. Se analizó la composición proximal y de ácidos grasos de la leche y el calostro. En la carne, se estudió el pH, la composición proximal, el perfil de ácidos grasos, el color instrumental, la textura y los compuestos volátiles, y se analizó la calidad sensorial mediante pruebas con consumidores. Además, se realizaron tres encuestas de valoración visual a consumidores, una presencial con producto real y dos online con fotografías. También se analizó la composición proximal y de ácidos grasos de la leche y el calostro. El calostro tuvo más proteína y grasa y menos lactosa que la leche. Sin embargo, la leche tuvo una composición química constante durante el tiempo estudiado. Se observó que el efecto del sistema de lactancia sobre la textura, el color, el perfil de ácidos grasos y los compuestos volátiles de la carne de cabrito lechal ligero estuvo condicionado por la raza. Independientemente de la raza y del sistema de lactancia, la carne de cabrito lechal ligero presentó valores muy bajos de fuerza de cizalla WarnerBratzler y de dureza, en comparación con la carne de otras especies. Por lo tanto, la dureza de la carne de cabrito lechal ligero no es un factor condicionante al elegir raza o sistema de lactancia, tanto por parte del ganadero como del consumidor. En carne cocinada se vio que si el pH era mayor de 5,6 la carne era menos dura, pero presentó mayor cohesividad y adhesividad. La aparición de pH mayores de 6 fue más frecuente en cabritos alimentados con lactoreemplazantes. Respecto a la composición de ácidos grasos, la carne de las razas lecheras tuvo mayor porcentaje de ácidos grasos poliinsaturados trans y de la mayoría de los isómeros del ácido C18:1 pero menor porcentaje de ácidos grasos monoinsaturados y CLA que la carne de razas cárnicas. La carne de cabritos alimentados con lactancia natural tuvo mayor porcentaje de CLA y de ácidos grasos de cadena ramificada, especialmente en las razas Palmera y Retinta, y menor cantidad de ácidos grasos omega 6, excepto en la raza Retinta, que la carne de cabritos alimentados con lactoreemplazantes. La presencia de ácidos grasos de cadena ramificada en la carne de cabritos lechales, que aún no tienen un rumen funcional, prueba que estos provienen de la leche materna. En consecuencia, podrían aparecer en cabritos muy jóvenes los olores típicos a cabra que proporcionan estos ácidos y que son más propios de animales adultos. La presencia de hexanal, que fue el aldehído que aparece en mayor proporción, estuvo relacionado con el uso de leche natural. Además, el hexanal estuvo correlacionado positivamente con la aceptabilidad del flavor y la aceptabilidad general de la carne por parte de los consumidores. La aceptabilidad sensorial de los cabritos de lactancia natural fue mayor para los consumidores de mayor edad y para los consumidores con un consumo de carne moderado. El resto de los consumidores no fue capaz de encontrar diferencias sensoriales en función del sistema de lactancia. El color de la carne fue el principal atributo usado por los consumidores para valorar visualmente la apariencia de la carne de manera consistente en todos los segmentos sociodemográficos. Concretamente, la luminosidad y el tono de la carne fueron los principales atributos usados, con mayor importancia que el índice de rojo. La apariencia de las chuletas de pierna de cabrito lechal ligero alimentado con lactoreemplazantes fue mejor valorada que la de cabrito alimentado con leche natural, tanto cuando se valoraba la chuleta in situ como cuando se valoró mediante encuesta online. Además, esta mejor apariencia de las chuletas de cabrito lechal ligero alimentado con lactoreemplazantes se mantuvo a lo largo del tiempo de exposición en vitrina, permitiendo alargar el tiempo de vida útil. Esta mayor preferencia del consumidor por la carne de cabrito alimentado con reemplazantes fue debida a que tenía mayor luminosidad y tono, y menor saturación. El iluminante D65 fue más adecuado que los iluminantes A y C para relacionar la valoración visual de la carne con el color instrumental. La mínima diferencia apreciable de color por el consumidor fue similar al evaluar la carne o fotos de la carne. Así, las encuestas web con fotografías pueden conseguir una información similar a la de las encuestas con producto real.
Respuesta y recuperación a la sequía de especies formadoras de céspedes utilizadas en campos de golf en Andalucía. Modelo de gestión
(2020-05-08) Monje Jiménez, Rafael Jesús; Pérez Urrestarazu, Luis; Egea Cegarra, Gregorio; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía
Resumen: La gestión del agua de los campos de golf es un tema de preocupación en las áreas propensas a la sequía, en las que son necesarias estrategias de riego destinadas a reducir el consumo de agua. El riego deficitario o la supresión del riego en época estival son estrategias de ahorro de agua que se están evaluando a nivel de investigación para hacer frente a la escasez de este recurso. En este trabajo se estudia la aplicación de un modelo de gestión en un campo de golf en el sur de España en el que, por motivos de suministro de agua, se establece una sequía inducida en la época de mayores necesidades hídricas, que coincide con el periodo de menor uso de las instalaciones. Este manejo del riego se ha venido realizando desde hace varios años, con el fin de reservar el limitado caudal que diariamente se puede captar durante el periodo estival, para reiniciar con posterioridad el riego al final del verano. De este modo, se ha analizado la respuesta de Cynodon dactylon (L.) var. Riviera a un período inducido de severa sequía de verano de alrededor de 75 días y su recuperación posterior. La fracción de cubierta verde (GC) y los principales atributos de calidad del césped se compararon durante dos ciclos de sequía / recuperación con césped bien regado. Los resultados muestran que el riego deficitario aplicado antes del período de sequía, disminuyó la calidad del césped y condujo a un deterioro rápido de la calidad durante el intervalo de sequía, alcanzando el nivel de calidad más bajo alrededor de 25 días después del comienzo del período de sequía. Una vez que comenzó la recuperación del riego se alcanzaron niveles de GC y calidad de césped similares a los observados antes del período de riego deficitario, después de 30 días. Esta estrategia de gestión del agua fue además efectiva para el control de malas hierbas, especialmente Digitaria spp. En la segunda parte de esta tesis se ha estudiado el comportamiento del híbrido Tyfway-419, Tifway [Cynodon dactylon (L.) Pers. × Cynodon transvaalensis (Burtt-Davy)], (que se encuentra frecuentemente formando el césped en los campos de golf de Andalucía, principalmente en las calles y roughs), cuando las condiciones bajo las cuales se cultiva son limitantes (suelo arenoso poco profundo y con bajo mantenimiento) después de varios períodos de sequía de verano. Se estudió la recuperación de este híbrido después de un período de sequía con diferentes duraciones y en condiciones adversas. Los resultados podrán ser considerados por los gestores con el fin de manejar el césped frente a una sequía o en la aplicación de un modelo de gestión, donde la supresión del riego esté incluida en sus programas. La evaluación del césped se realizó mediante el monitoreo de la cobertura verde y los atributos de calidad durante el período de recuperación. Se determinó que la duración de la sequía era determinante para la capacidad de recuperación del césped bermuda Tifway. Los períodos de sequía de verano de más de 5 semanas no permitieron recuperar el 50% de la cobertura verde. Se demostró que la profundidad y el tipo de suelo son factores limitantes de la capacidad de recuperación de la sequía de la bermuda Tifway, como se puede ver en una comparación con otros datos encontrados en la bibliografía científica para la misma especie / cultivar. También se observó que los datos recopilados para monitorizar el rendimiento del césped (cubierta verde y calidad visual), usando Análisis de Imagen Digital (DIA) y el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI), fueron similares a los obtenidos por los métodos de observación tradicionales que requieren una mayor cantidad de mano de obra.
Uso agronómico de un compost de alpechín y una vinaza concentrada de melaza de remolacha: efecto a corto y medio plazo
(1996-01-17) Martín Olmedo, Piedad; Cabrera Capitán, Francisco; Murillo Carpio, José Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Agronomía

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