La novedad que aporta este trabajo es el nivel de respuesta que tiene el almendro ante bajas dotaciones de agua, en conjunción con baja carga productiva provocada por un evento de helada

El aumento de la superficie de almendro implica su extensión hacia áreas afectadas por heladas. Esto ha sido parcialmente solucionado con variedades de floración tardías y extra tardías. Sin embargo, los efectos del cambio climático (heladas más tardías e intensas) pueden seguir siendo un problema en estas zonas geográficas. Existe gran incertidumbre en cómo manejar el riego en estas condiciones, principalmente cuando la carga de fruto es escasa y los recursos hídricos limitados.

Este ensayo, realizado en una plantación comercial de almendro afectado por heladas, evaluó el efecto de 3 niveles hídricos durante 1 campaña sobre el comportamiento fisiológico del cultivo. En estas condiciones, uno de los tratamientos aplicados mostró diferencias significativas en términos fisiológicos. No obstante, es necesario continuar con este tipo de investigaciones para determinar el efecto de diferentes niveles hídricos sobre los parámetros productivos del almendro a lo largo de varios años.

Actualmente, la intensificación agrícola que están sufriendo determinadas regiones de clima semiárido, como el sur y sureste de Castilla-La Mancha (CLM), provoca una presión cada vez mayor sobre los recursos hídricos. En este contexto, no sólo la mejora en la eficiencia en el uso del agua es indispensable para la sostenibilidad del recurso, sino que los recortes en su disponibilidad para muchas explotaciones agrarias son ya una realidad [1,2]. Ante esta situación, muchas explotaciones de regadío de CLM están cambiando su orientación productiva hacia frutales de fruto seco (principalmente almendro), ya que es un sector que por diferentes razones genera gran interés entre los agricultores [3].

El área cultivada de almendro en CLM se ha incrementado en un 137% desde 2010, con un aumento significativo de la superficie de regadío [4]. Según las estadísticas, las plantaciones en producción bajo riego en CLM suelen tener rendimientos de almendra en pepita que oscilan entre 1100 y 2200 kg ha^-1 [4]. Estas diferencias son mucho menos acentuadas en otras regiones productoras, siendo el período libre de heladas disponible en cada zona una de las principales razones que podría explicar tal variabilidad. La rápida transformación de un cultivo que tradicionalmente se ha localizado en zonas marginales y en secano, hacia modelos de producción intensivos o superintensivos en regadío, trae consigo cuestiones como la sostenibilidad económica y ambiental de los diferentes sistemas de producción bajo los actuales y futuros escenarios de disponibilidad hídrica y cambio climático.

En términos de rendimiento y de calidad de la almendra, el riego puede ser considerado como el principal factor limitante de este cultivo [5]. El almendro es un cultivo que tolera el déficit hídrico, siendo una característica estudiada y analizada por diferentes autores [6–8]. Hasta la fecha, diferentes experimentos han obtenido que el almendro es muy sensible al estrés hídrico durante la fase de crecimiento vegetativo, es decir en los estados de crecimiento del fruto y del embrión respectivamente; mientras que la etapa de llenado de la semilla (Etapa III) es la más tolerante [9]. En cambio, un déficit hídrico en post-cosecha (Etapa IV) reduce la carga de fruta en la siguiente campaña, por lo que si se compara la sensibilidad al déficit hídrico entre estas dos últimas etapas, ésta última es más sensible [7,8].

Este incremento de la superficie de almendro supone todo un reto que debe hacer frente a los efectos del cambio climático, como es la ocurrencia de heladas tardías de primavera, y de diferente intensidad, que ocasionan pérdidas de cosecha al afectar a la etapa más sensible (cuajado del fruto). Estos problemas han sido resueltos, en parte, por las nuevas variedades de floración tardía y extra tardía.

Junto a lo anterior, se tiene otro factor añadido, la escasez de recursos hídricos. En concreto, las dotaciones hídricas de la mayoría de las plantaciones de almendro de CLM no son capaces de satisfacer sus requerimientos hídricos. En estos casos, los productores de almendro tienen la incertidumbre de cómo manejar el riego en años con escasa cosecha por las heladas, donde la aplicación de toda la dotación disponible puede provocar crecimientos vegetativos excesivos que disparen los requerimientos hídricos del almendro al año siguiente, salvo que se lleven a cabo podas más severas que permitan controlar tal desarrollo.

El presente trabajo trata de estudiar la respuesta del cultivo del almendro, afectado por las heladas tardías de primavera, a diferentes volúmenes limitados de agua aplicada bajo estrategias de riego deficitario controlado. De este objetivo general se establecen los siguientes objetivos parciales: 1) estudiar el desarrollo y crecimiento del cultivo, y 2) estudiar la respuesta fisiológica de las plantas.

Área de estudio y zona de ensayo

El ensayo se ha llevado a cabo durante 2022 en el Término Municipal de La Roda (Albacete, España). El suelo es de textura franca con una profundidad de 0.6 m limitado por un horizonte petro-cálcico. El clima es Mediterráneo semiárido con una precipitación anual de 350 mm, concentrada en primavera y otoño con una evapotranspiración de referencia (ET_o) media anual de 1200 mm aproximadamente. Durante el periodo de ensayo, los datos meteorológicos fueron registrados por una estación climática instalada en la parcela, excepto la ET_o obtenida de la estación de “La Gineta”, perteneciente a la red de estaciones del Sistema de Información Agroclimática para el Regadío (SIAR) de España.

El ensayo se llevó a cabo en una plantación comercial de almendro (Prunnus dulcis (Mill.), D.A. Webb cv Lauranne) de 9 ha, plantada en 2014 sobre patrón GF-677. El marco de plantación es de 6 m (entre plantas) por 7 m (entre filas) (242 plantas ha^-1). Los árboles están formados siguiendo una estructura de vaso de pisos. El suelo se maneja mediante no laboreo, mientras que el control fitosanitario se realiza según las técnicas convencionales. El cultivo se riega mediante un sistema de riego por goteo superficial, con dos ramales porta goteros por fila de plantas, aplicando una pluviometría de 1.0 mm h^-1.

Diseño experimental de tratamientos hídricos y programación de riegos

En 2022, debido a la existencia de un fenómeno de helada al final de la floración e inicio de la etapa de crecimiento del fruto, se planteó aplicar 3 niveles hídricos: un tratamiento control (T1) con una dotación próxima a los 2500 m³ ha^-1 (dotación media de la parcela), y 2 tratamientos más cuya dotación fue de un 25% (T2) y un 50% (T3) inferior al T1, respectivamente. Cada tratamiento contó con 3 repeticiones distribuidas en bloques al azar.

La programación de riegos se llevó a cabo de acuerdo con la metodología del coeficiente dual de FAO 56, la cual realiza un balance simplificado de agua en la zona radicular [10,11]. Como entradas para el cálculo del balance hídrico se consideran la precipitación efectiva y la lámina de riego aportada, mientras que como salidas se consideran la evapotranspiración del cultivo (ET_c) y la posible percolación desde la zona radicular. La ET_c fue calculada como suma de la evaporación del suelo y la transpiración del cultivo. Finalmente, un coeficiente de estrés (K_s) fue considerado de acuerdo con la metodología FAO 56 [10] para el cálculo de la evapotranspiración real del cultivo (ET_a = ET_o ((K_cb K_s) +K_e), siendo K_s el coeficiente de estrés calculado según FAO 56.

Crecimiento de cultivo, medidas fisiológicas y producción en cosecha

Las variables consideradas fueron: fenológica del cultivo [12], crecimiento de la cubierta vegetal a través de medidas horizontales del diámetro de copa y altura de planta, potencial hídrico de tallo (Ψ_tallo) al mediodía solar, y eficiencia en el uso del agua intrínseca (WUE_i) derivada a partir de medidas de asimilación neta (A) y conductancia estomática (g_sw) en hoja. Estas medidas se realizaron cada 15-20 días desde abril hasta octubre.

Las repeticiones se cosecharon con un paraguas vibrador una vez que los frutos alcanzaron la madurez comercial (8-10% de humedad). Una muestra de alrededor de 2 kg se tomó para medir la humedad y el rendimiento de los frutos (ratio peso de pepita/peso de almendra con cáscara). El rendimiento de los frutos se obtiene de una submuestra de 100 frutos con cáscara para obtener el rendimiento final en pepita. Un análisis de varianza (ANOVA) fue realizado para evaluar el efecto de los tratamientos hídricos sobre el crecimiento del almendro, estado hídrico de la planta, parámetros fisiológicos (A, g_sw y WUE_i) y produccion comercial.

Programación de riegos

La cantidad de agua de riego aplicada a cada tratamiento varió entre 231 mm en T1 y 122 mm en T3, lo que supone respectivamente un 34% más y un 29% menos de lo recibido por T2 (170 mm). La precipitación total recibida durante el ciclo del cultivo fue de 253 mm. Las lluvias de otoño hicieron reducir la cantidad total de agua aplicada respecto de la dotación máxima de la parcela (2500 m³ ha^-1. La ET_a acumulada del cultivo osciló entre 476 mm para T1 (13% más que T2 con 422 mm) y 372 mm para T3 (12% menor que T2), alcanzando los mayores niveles de déficit durante la Etapa III. En la Etapa IV, las lluvias y el riego permitieron recuperar los niveles de déficit en los 3 tratamientos, pero sin alcanzar las condiciones de confort hídrico (potencial hídrico superior a -1.0 MPa; Fig. 1c).

Crecimiento de cultivo, y medidas fisiológicas

La duración del ciclo fue de 299 días. Todos los tratamientos tuvieron un crecimiento y desarrollo similar, alcanzando las etapas fenológicas más importantes (hinchado de yemas, fin de la floración, inicio del crecimiento del fruto, inicio del llenado del fruto, cosecha y caída de hoja) a la vez. Ambas variables (altura y diámetro de copa) sufrieron un ligero incremento al final de la etapa de crecimiento del fruto estabilizándose durante el llenado de la semilla.

Pese a las diferencias en cuanto a agua de riego aplicada, el potencial hídrico no mostró diferencias significativas entre tratamientos hasta finales de junio (Fig. 1a) motivado por las lluvias primaverales (185 mm entre febrero y abril) que permitieron mantener los potenciales hídricos por encima de -1.50 MPa, valor considerado como déficit moderado a buen estado hídrico de la planta (Fig. 1a). Sin embargo, después de agotar las reservas del suelo se observó como el tratamiento más deficitario (T3) se separó significativamente del resto, alcanzando potenciales mucho más negativos, en torno a -2.40 MPa a finales de julio. Este hecho hizo que T3 se situara en un nivel de déficit severo (Ψ_tallo < -1.80 MPa), mientras que el resto de los tratamientos se mantuvieron en un déficit moderado (-1.20 > Ψ_tallo > -1.80 MPa; Fig. 1a). Conforme avanzó el ciclo, todos los tratamientos convergieron hacia potenciales más negativos (en torno a -2.6 MPa) como consecuencia del agotamiento del agua en el suelo. Del mismo modo, durante la Etapa IV, debido a las lluvias y riego aplicado, se observó una recuperación del estado hídrico de todas las plantas, siendo más rápido este proceso para el tratamiento menos deficitario (T1) (Fig. 1a).

Figura 1. Evolución de los parámetros de potencial hídrico de tallo (a), asimilación (A) (b), conductancia estomática (g_sw) (c) y eficiencia en el uso del agua intrínseca (WUE) (d), a lo largo de todas las medidas realizadas durante el ciclo de cultivo. Las barras de error vertical representan la desviación estándar para cada fecha y tratamiento.

Las medidas fisiológicas de A y g_sw (Fig. 1b y 1c) confirmaron la tendencia mostrada por los potenciales hídricos donde el T3 presentó los valores más bajos como consecuencia del déficit hídrico al que fue sometido (Fig. 1a). Sin embargo, no se observaron diferencias significativas en la WUE_i (Fig. 1d.), donde el tratamiento T3 mostró los valores más altos a finales de agosto, cuando se alcanzaron los niveles más altos de déficit hídrico (Fig. 1ª.). Esto quiere decir que la planta fijó más carbono por molécula de agua transpirada, siendo más eficiente en el uso del agua.

Producción

En general la producción comercial de pepita fue de 359 kg ha^-1, 387 kg ha^-1 y 327 kg ha^-1 para T1, T2 y T3 respectivamente, sin diferencias significativas entre los tratamientos. Estos rendimientos son considerados bajos respecto a los obtenidos en años sin problema de heladas, los cuales rondan los 1500 kg ha^-1 (dato dado por la explotación), usando toda la dotación disponible (2500 m³ ha^-1).

Las diferencias en el total de agua de riego aplicada al cultivo no ocasionaron que el crecimiento y desarrollo de la planta se viese modificado significativamente. Fisiológicamente, el tratamiento más deficitario (T3) fue sometido a condiciones de déficit severo un mes antes que T1 y T2. Estos tratamientos mostraron un comportamiento similar, tanto en términos de A, g_sw y WUE_i, mientras que la WUE_i en T3, fue sistemáticamente superior a la obtenida en T1. La novedad que aporta este trabajo es el nivel de respuesta que tiene el almendro ante bajas dotaciones de agua, en conjunción con baja carga productiva provocada por un evento de helada. Este aspecto trae consigo cuestiones trascendentales entre los productores de la zona, como cuál es la respuesta productiva del almendro en años subsiguientes, cuando el total de agua recibida es del orden de un 33% a un 47% menor a su dotación disponible. En este sentido, más investigación es necesaria.

Agradecimientos

Los autores agradecen a la familia Sotoca Toboso su total disposición para realizar este ensayo en su plantación de almendro. También el apoyo recibido desde la Comisión Europea, el programa PRIMA, el gobierno de Castilla – La Mancha y el Ministerio de Universidades por los siguientes proyectos “SUPROMED” (grant number: 1813); “PISATEL” (grant number: SBPLY/21/180501/000070); “SIMA” (grant number: SBPLY/21/180501/000152); y el programa de Formación del Profesorado Universitario (FPU).

Referencias

1. CHG Plan Hidrológico de Cuenca.Confederación Hidrogáfica Del Guadiana.; 2020;

2. CHJ Plan Hidrológico de Cuenca. Confederación Hidrogáfica Del Júcar.; 2020;

3. Mañas, F.; López-Urrea, R.; López-Fuster, P.; Girona, J. RESPUESTA DEL ALMENDRO A DIFERENTES PROGRAMAS DE RIEGO DEFICITARIO CONTROLADO. In Proceedings of the XXVI Congreso Nacional de Riegos, Asociación Española de Riegos y Drenajes; Huesca, 2008; pp. 37–38.

4. MAPA Anuario de Estadística 2020. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.; 2021;

5. García Tejero, I.F.; Moriana, A.; Rodríguez Pleguezuelo, C.R.; Durán Zuazo, V.H.; Egea, G. Sustainable Deficit-Irrigation Management in Almonds (Prunus Dulcis L.): Different Strategies to Assess the Crop Water Status. Water Scarcity and Sustainable Agriculture in Semiarid Environment: Tools, Strategies, and Challenges for Woody Crops 2018, 271–298, doi:10.1016/B978-0-12-813164-0.00012-0.

6. Egea, G.; Nortes, P.A.; González-Real, M.M.; Baille, A.; Domingo, R. Agronomic Response and Water Productivity of Almond Trees under Contrasted Deficit Irrigation Regimes. Agric Water Manag 2010, 97, 171–181, doi:10.1016/j.agwat.2009.09.006.

7. Goldhamer, D.A.; Viveros, M.; Salinas, M. Regulated Deficit Irrigation in Almonds: Effects of Variations in Applied Water and Stress Timing on Yield and Yield Components. Irrig Sci 2006, 24, 101–114, doi:10.1007/s00271-005-0014-8.

8. Girona, J.; Mata, M.; Marsal, J. Regulated Deficit Irrigation during the Kernel-Filling Period and Optimal Irrigation Rates in Almond. Agric Water Manag 2005, 75, 152–167, doi:10.1016/j.agwat.2004.12.008.

9. Steduto, P.; Hsiao, T.C.; Fereres, E.; Raes, D. Crop Yield Response to Water.

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11. Allen, R.G.; Pereira, L.S.; Smith, M.; Raes, D.; Wright, J.L. FAO-56 Dual Crop Coefficient Method for Estimating Evaporation from Soil and Application Extensions. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 2005, 131, 2–13, doi:10.1061/(ASCE)0733-9437(2005)131:1(2).

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