Programación del riego deficitario controlado en hortícolas de crecimiento indeterminado. Tomate y judía

Abstract

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.