Mediterranean cropping systems diversification in time and space: empirical and modelling approaches
L’agricultura mediterrània està àmpliament especialitzada en la producció de cereals, fet que comporta riscos agronòmics i mediambientals, i incrementa la dependència d’inputs externs. Els sistemes de cultiu d’hivern, en particular, estan basats en el cultiu continuat de cereals, especialment blat t...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat de Lleida (UdL) |
| Repositorio: | Repositori Obert UdL |
| OAI Identifier: | oai:repositori.udl.cat:10459.1/469301 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/696156 https://hdl.handle.net/10459.1/469301 |
| Access Level: | acceso embargado |
| Palabra clave: | Diversificació Cultius associats Modelització Diversificación Cultivos asociados Modelización Diversification Intercropping Modelling Enginyeria Agroforestal 633 |
| Sumario: | L’agricultura mediterrània està àmpliament especialitzada en la producció de cereals, fet que comporta riscos agronòmics i mediambientals, i incrementa la dependència d’inputs externs. Els sistemes de cultiu d’hivern, en particular, estan basats en el cultiu continuat de cereals, especialment blat tou (Triticum aestivum L.) i ordi (Hordeum vulgare L.). Aquesta tesi va tenir com a objectiu avaluar sistemes de cultiu diversificats – mitjançant el co-disseny amb actors locals, la modelització i experiments de camp – basats en la diversificació temporal (rotació de cultius) i espacial (associació de cultius). Les rotacions es van avaluar mitjançant un model aplicat a sistemes co-dissenyats amb actors locals (Capítol I). La diversificació espacial es va estudiar empíricament – focalitzant en la productivitat dels cultius associats (Capítol II) i el seu control de males herbes (Capítol III) en condicions de regadiu – i a través de modelització, per avaluar-ne el rendiment en escenaris amb menys disponibilitat d’aigua (Capítol IV). Es va dur a terme un experiment de camp durant tres anys a Sucs, Lleida (NE d’Espanya), en condicions de reg. Es van comparar tres sistemes de cultius associats amb els seus respectius cultius en solitari: blat dur (Triticum turgidum subsp. durum)–pèsol (Pisum sativum L.) (BP), blat dur–favó (Vicia faba L.) (BF), i colza (Brassica napus L.)–pèsol (CP). Es va utilitzar un disseny de reemplaçament en línies a 50/50, amb dues dosis de fertilització nitrogenada (N): 0N (sense N mineral) i +N (75 kg N mineral ha-1). Les variables clau van incloure el rendiment, l’eficiència en l’ús del sòl (EUS), l’índex de sobreproducció (TOI), l’índex d’àrea foliar, la fixació de N atmosfèric per les lleguminoses, i la biomassa i la seva concentració de N (Capítol II). També es va avaluar l’aplicació d’herbicida (no vs. si) per quantificar el control de males herbes mitjançant l’associació de cultius (Capítol III). Les dades dels cultius en solitari es van usar per calibrar el model STICS per a les quatre espècies. Es van utilitzar dades addicionals de dos assaigs de secà i un de regadiu per a calibrar el blat tou i l’ordi, i per millorar la precisió de les simulacions. Les dades dels cultius associats van servir per comprovar la precisió del model en simular-les. Les simulacions es van utilitzar per comparar escenaris de secà i de regadiu (Capítol 4), avaluant el rendiment, l‘EUS, el N en gra, l’índex de sobreproducció i l’estrès hídric. Els sistemes diversificats co-dissenyats van consistir en introduir pèsol i/o colza en una rotació de quatre anys, amb reducció del treball del sòl i substitució parcial de N mineral per purí porcí. D’acord amb les simulacions, el sistema amb pèsol va presentar els millors resultats agronòmics (rendiments, disponibilitat de N) i econòmics (+12% de marge brut). En canvi, incloure pèsol i colza va comportar més pèrdues de N i disminució del carboni orgànic del sòl després de 21 anys. Les associacions blat–lleguminosa van mostrar pèrdues de rendiment, l’absència d’increment de l’EUS (0.94 per a BP i 0.86 per a BF) i competència elevada. Sense herbicida, les pèrdues van arribar al 37% (BP) i al 67% (BF). Aquestes combinacions, incloent espècies de mida similar, van ser difícils de simular, ja que STICS presentà limitacions per a simular la competició per la llum, sobreestimant els rendiments. En canvi, l’associació CP (espècies de mida diferenciada) va mostrar millor comportament en l’experiment: mitjana de l’EUS de 1.43 i sobreproducció del 9% en un any amb sembra de relleu. Sense herbicida, la pèrdua de rendiment va ser moderada (−13%) quan la colza va emergir adequadament i més elevada (−30%) en emergències mediocres, tot i la compensació del pèsol en producció. Aquesta associació es va modelitzar amb més precisió. Un lapse de dos mesos entre la sembra de la colza i la del pèsol va millorar els resultats tant en regadiu (EUS de 1.26) com en secà (1.11), tot i que la sobreproducció (+6%) només es va assolir amb reg. Augmentar el rendiment dels sistemes de cultiu mediterranis d’hivern de regadiu amb la diversificació de cultius continua sent un repte. Cal afavorir rotacions amb baixa intensitat de diversificació per minimitzar les pèrdues de rendiment i els impactes mediambientals. L’èxit dels cultius associats depèn de l’elecció d’espècies: combinar morfologies i fisiologies diferents (colza i pèsol), afavoreix mecanismes de compensació – en particular en condicions de regadiu – i minimitza riscos de pèrdues de rendiments quan no s’aplica herbicida. En canvi, espècies més semblants (blat i llegums) augmenten la competència i els riscos de pèrdues quan no s’apliquen herbicides. |
|---|