Desde el CEIGRAM nos complace comunicaros que el acto de defensa de la Tesis Doctoral (programa de Doctorado en Tecnología Agroambiental para una Agricultura Sostenible) de María Dolores Raya Sereno, investigadora del CEIGRAM, tendrá lugar el día martes 28 de marzo a las 12:00h en el Aula Magna de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM).
Título de la tesis: Estrategias para mejorar la productividad y eficiencia de uso de agua y nutrientes en rotaciones de cultivo
Alumna: María Dolores Raya Sereno
Director de tesis: Miguel Quemada Sáenz-Badillos
Fecha y hora de comienzo: 28/03/2023, 12:00h
Lugar: Aula Magna del Edificio de Agrónomos, ETSIAAB
La presentación se podrá seguir vía online también. A continuación la información.
Enlace al zoom: https://upm.zoom.us/j/81327691370?pwd=b3J0U0JrbGsvWEZGMGNNS1ZIZnVFZz09
ID de reunión: 813 2769 1370
Código de acceso: 885036
La presentación se podrá seguir vía online, más no será posible interactuar con la doctoranda o con el tribunal de la defensa vía remota. El enlace solo tendrá el propósito de retransmitir el acto de defensa.
Estrategias para mejorar la productividad y eficiencia de uso de agua y nutrientes en rotaciones de cultivo
El agua y el nitrógeno (N) son los recursos limitantes más importantes en la producción agrícola. En las últimas décadas, se ha producido un incremento del uso de fertilizantes y recursos hídricos para satisfacer la demanda de alimentos de la población mundial creciente. Sin embargo, el uso excesivo de estos recursos supone un impacto negativo sobre el medio ambiente. Por ello, es necesario implementar estrategias capaces de ajustar la fertilización y el riego a las necesidades del cultivo, de forma que se obtengan sistemas agrícolas sostenibles.
La presente tesis doctoral explora diferentes tecnologías de teledetección para mejorar la eficiencia del uso del agua y N en rotaciones de cultivo. Para ello, se han utilizado medidas tomadas con sensores de pinza (Dualex®), proximales (GreenSeeker®, espectro radiómetro de campo HR-512i® y una cámara térmica FLIR SC305®) e imágenes hiperespectrales capturadas desde una aeronave sobre diversos ensayos experimentales donde el trigo (Triticum sp.) es el cultivo principal.
El primer trabajo se realizó con trigo de primavera (Triticum turgidum L.) en el noroeste de México durante cuatro años consecutivos para predecir variables agronómicas, y mejorar la toma de decisiones en la fertilización del trigo de primavera. Los resultados mostraron que el rendimiento se predijo mejor desde el final de la elongación del tallo hasta la fase de grano lechoso mediante los índices de vegetación (VIs) que combinaban bandas de la región infrarroja cercana (NIR)/visible y el NIR/borde rojo. El N exportado se predijo eficazmente mediante la combinación NIR/borde rojo en el estado de espiga zurrón, y los mismos resultados fueron encontrados para la concentración de N en grano (GNC).
El segundo ensayo se realizó en Aranjuez (Madrid, España) para evaluar el potencial del Dualex®, GreenSeeker®, imágenes aéreas hiperespectrales, y de parámetros de plantas estimados mediante un modelo de transferencia radiativa (RTM) para identificar las dosis de fertilización nitrogenada y el efecto del N residual. El Dualex® y GreenSeeker® discriminaron entre las diferentes dosis de N e identificaron el efecto residual. Los pigmentos estructurales y fotosintéticos, y los VIs basados en el infrarrojo de onda corta, junto con la SIF760 y la clorofila (Cab), la biomasa y el índice de área foliar (LAI) tuvieron un comportamiento similar en la detección de las dosis de N; sin embargo, el efecto residual obtuvo una detección menor.
En el tercer ensayo, se realizaron dos experimentos de campo con rotaciones de guisante-trigo y cebada-trigo en Alcalá de Henares (Madrid, España) durante tres años. El primer objetivo fue comprobar la capacidad de cuatro genotipos de trigo blando (Triticum aestivum L.) con diferente tolerancia a la sequía (Cellule, Apache, Allez-y y Nogal) para asimilar el N de la leguminosa precedente bajo diferentes escenarios hídricos, y evaluar la capacidad del Dualex® y GreenSeeker® para predecir el índice de nutrición nitrogenada (NNI), rendimiento y GNC. Los genotipos tolerantes a la sequía (Apache y Cellule) tuvieron el mayor NNI, biomasa, rendimiento y N exportado bajo condiciones limitantes de agua y N, mientras que Allez-y y Nogal obtuvieron un mejor comportamiento en condiciones no limitantes. El rendimiento se predijo mejor con GreenSeeker®, mientras que el NNI y la GNC se evaluaron mejor con la clorofila y el índice de balance de N (NBI) medido con Dualex®.
El segundo objetivo fue evaluar el estado nutricional e hídrico de Cellule y Nogal para determinar su comportamiento mediante VIs, rasgos de la planta recuperados conectando RTM con una red neuronal de 3 capas y datos térmicos. La mejor diferenciación entre el comportamiento de los genotipos se logró mediante la Cab y el LAI estimados y el índice CCCI, mostrando el genotipo Cellule una mayor respuesta que Nogal a la aplicación de N. Igualmente, los indicadores térmicos demostraron que Cellule sufrió menor estrés hídrico que Nogal.