Variabilidad radial y acimutal del flujo de savia en olivos plantados en seto

Elsayed-Farag S. (1), Palomo M.J. (2), Fernández J.E. (1), Pérez-Martin A. (1), Díaz-Espejo A. (1) (1)Instituto de Recursos Naturales y Agrobiologia, CSIC, Apartado 1052,41080 Sevilla, Spain.

(2)CE.T.U. de Ingenieros Técnicos Agrícolas, Carretera de Utrera, km 1 41013 Sevilla, Spain.

Corresponding author. Email: selsayed@irnase.csic.es

Resumen

La heterogeneidad de densidad de flujo de savia tanto alrededor del tronco como en

profundidad respecto al cambium es un hecho bien conocido que requiere ser analizado

para un correcto uso e interpretación de las estimas de transpiración a partir de las medidas

de flujo de savia. Por ello, se hizo un experimento en olivos ‘Arbequina’ de 5 años de edad

en una plantación en seto (4 m x 1.5 m) donde se instalaron cuatro sondas por árbol, en tres

árboles representativos de la plantación. Los resultados han mostrado que se puede reducir

el número de sondas hasta una para estimar el flujo de savia en olivos plantados en seto de

esta edad. La correlación obtenida para la densidad de flujo de savia relativa entre la

sección más externa del xilema conductor y las interiores frente a la conductancia

estomática relativa medida en hojas jóvenes y viejas aportó evidencias sobre la hipótesis de

que los vasos exteriores están preferentemente conectados a las hojas jóvenes del año.

Introducción

La medida del flujo de savia es un método habitualmente usado en árboles frutales

para estimar su consumo diario y la dinámica de la transpiración, además de resultar muy

útil para la programación del riego en plantaciones comerciales. Sin embargo, presenta una

serie de limitaciones entre las que destacan: 1) heterogeneidad alrededor del tronco, lo cual

introduce incertidumbre sobre el número de sondas que tenemos que instalar y dónde; 2)

heterogeneidad en la densidad de flujo de savia en profundidad, con respecto al cambium,

que ocasiona perfiles de flujo de savia variables; 3) y, por último, cambios estacionales de

estos perfiles, relacionados con el estrés hídrico, y que aumentan su variabilidad en función

de la profundidad. Los objetivos principales de este trabajo fueron: 1) determinar el número

mínimo de sondas necesarias para estimar correctamente la transpiración en los árboles de

la finca; 2) comprobar la hipótesis que el perfil de densidad de flujo de savia en el tronco con

la profundidad refleja el comportamiento estomático de hojas jóvenes y viejas de la copa.

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Materiales y métodos Se realizó un experimento durante la estación del riego del 2010 en la finca comercial

¨Sanabria¨ en Utrera. Se instalaron cuatro sondas de compensación de pulso de calor

(Tranzflo NZ Ltd., Palmerston North, New Zealand) por árbol, en tres árboles representativos

de la plantación. Cada sonda tenía cuatro termopares situados a 5, 10, 15 y 20 mm por

debajo del cambium. Las cuatro sondas de cada árbol se conectaron a un datalogger

Campbell CR10X (Campbell Scientific Inc., USA), que controló la emisión de los pulsos (un

pulso de 2 segundos cada 30 minutos). Todos los árboles se regaron al comienzo del

experimento. Dos de ellos se dejaron sin riego durante 7- 10 días o hasta que desarrollaron

un estrés hídrico que se reflejó claramente en las medidas del flujo de savia y conductancia

estomática. Se intentó no llegar a valores de estrés muy severo, para garantizar plena

recuperación tras un riego posterior. El potencial hídrico se midió utilizando una cámara de

Scholander, dos días a la semana, dos veces al día, al amanecer y al mediodía, en hojas

soleadas y en hojas tapadas cercanas al tronco. Se hicieron medidas simultáneas del

intercambio gaseoso con un analizador portátil de infrarrojos (Licor 6400. Licor, Nebraska,

USA), en hojas jóvenes y viejas, también dos veces al día. Se utilizaron sondas Profile probe

(Delta-T Devices Ltd, Cambridge, UK) para medir el contenido volumétrico de agua en suelo

hasta un metro de profundidad. Igualmente, se midieron las principales variables

meteorológicas condicionantes de la demanda atmosférica en la plantación.

Resultados y discusión En la Fig. 1 se representa la relación entre la media de las cuatro sondas, asumiendo este

valor como el más cercano a la transpiración real del árbol, y una sonda individual. Se

observó una buena correlación en todos los árboles y en todas las fases analizadas del

experimento. La pendiente fue siempre estable y muy cercana a 1, el coeficiente de

correlación siempre superior a 0.95. Estos resultados indican que con solo una sonda se

puede estimar la transpiración del árbol. La estima de la transpiración con dos sondas,

mejoro aún más estos resultados. La Fig. 2 se muestra la distribución de los residuos en

función de las principales variables ambientales que indica que en ningún caso en el que se

analiza la combinación de dos sondas existe efecto de estas variables analizadas. En la Fig.

3 se ha representado el perfil de densidad de flujo de savia respecto del cambium en el

mismo árbol, dos días de diferente demanda atmosférica y a dos horas del día. A las 15:00

el cociente entre la densidad de flujo en la parte más exterior a 5 mm y la de 10 mm es

menor que a las 9:00. Una de las hipótesis sugeridas para explicar estos cambios en los

perfiles de flujo de savia es que los vasos más exteriores están conectados preferentemente

a las hojas jóvenes y los más antiguos a las viejas. Por lo tanto, si relacionamos este

cociente con el cociente de la conductancia estomática de hojas jóvenes y viejas

deberíamos observar una correlación. La Fig. 4 confirma esta hipótesis y se puede ver como

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y= 1.04x - 4.08.10-4

r2= 0.98

Sonda 3 (l/0.5h)

0,0 0,1 0,2 0,3

Me

dia

árb

ol (

l/0.5

h)

0,0

0,1

0,2

0,3

y= 1.07x - 6.64.10-4

r2= 0.98

B

C

Me

dia

árb

ol (

l/0.5

h)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

y= 1.04x - 7.017.10-4

r2= 0.98

A

Sonda 3 (l/0.5h)

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4

y= 1.04x + 9.76.10-4

r2= 0.97

D

Linea Regresion

linea 1:1

con el estrés hídrico existe relativamente un mayor cierre estomático en las hojas jóvenes, y

que esto se refleja en el perfil de flujo de savia en el tronco.

Conclusiones

Los resultados demuestran que se puede reducir el número de sondas y que la reducción

del número de sondas no afecta a una mayor sensibilidad de la estima de la transpiración en

condiciones cambiantes de radiación solar, demanda atmosférica de vapor de agua,

evapotranspiración potencial o disponibilidad de agua en suelo. Se mostró también que la

densidad de flujo de savia con respecto al cambium no era homogénea, y además era

dinámica, lo cual justifica la necesidad de medir en este especie a distintas profundidades.

También los resultados mostraron que es cierta la hipótesis de que los vasos más

preferentemente conectados a las hojas jóvenes, como demuestra la correlación obtenida

entre la densidad de flujo de savia relativa entre la sección más externa del xilema conductor

y las interiores, y la conductancia estomática medida en hojas jóvenes y viejas.

Figura 1. Sonda 3 correspondiente al árbol 1. A, B, C y D indican los periodos del experimento; A: todo el periodo del experimento, B: antes de parar el riego, C: cuando se paró el riego, D: después de la recuperación del riego.

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4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

5

10

15

20

25

30

35

40

250 9:00 VPD = 5 kPa

250 15:00

248 9:00 VPD = 2.5 kPa

248 15:00

árbol 1, sonda 2

Profundidad por debajo del cambium (mm)

gs jóvenes : gs viejas

0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4

de

nsi

da

d d

e f

lujo

de

sa

via

5:1

0 m

m n

orm

aliz

ad

a

0,85

0,90

0,95

1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

1,25

no estresado

estresado

VPD kPa

0 1 2 3

Resid

ual sonda 3

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

Rad_Acum_Tot (kJ m-2)

0 5 10 15 20 25 30

ETo (mm)

0 2 4 6 8 10

r2=5.83.10

-3 r

2=1.89.10

-3 r

2=1.37.10

-3

Figura 2. Distribución de residuos frente a las medidas de Rsg: la radiación solar, ETo :

Evapotranspiración potencial y VPD: vapor déficit de agua.

Figura 3. Perfiles radiales del flujo de savia en dos días de distinta demanda atmosférica y a dos horas del día.

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Figura 4. Relación entre el cociente de la densidad de flujo de savia a 5 y 10 mm de profundidad

respecto al cambium y el cociente de conductancia estomática entre hojas jóvenes y viejas.

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