Especies herbáceas nativas : aportes para su cultivo como coberturas vegetales en viñedos bajo riego en Mendoza : estudios de intercambio gaseoso, eficiencia hídrica y potencial alelopático de lixiviados
Tesis (Doctor en Ciencias Agropecuarias)--UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2013.Los cultivos de cobertura son utilizados dentro del manejo de suelo en viñedos como una
herramienta ambientalmente sostenible con diversos objetivos. Mientras que las coberturas
verdes contribuyen al secuestro y almacenamiento de carbono edáfico, una de sus mayores
limitantes consiste en el consumo extra de agua. Las coberturas vegetales con especies
herbáceas nativas, adaptadas a condiciones de baja disponibilidad hídrica, pueden ser una
alternativa factible de establecer en cultivos perennes bajo riego localizado. El objetivo del
estudio fue evaluar los atributos más relevantes de gramíneas nativas propuestas como
cultivos de cobertura en viñedos, entre ellos la utilización eficiente del agua, la fijación de
dióxido de carbono y sus potenciales efectos alelopáticos. Se identificaron seis especies
nativas predominantes en tres zonas vitivinícolas de Mendoza. Las especies autóctonas
Digitaria californica, Leptochloa dubia, Setaria mendocina, Pappophorum caespitosum,
Sporobolus cryptandrus y Nassella tenuis fueron comparadas con especies exóticas
cultivadas (Trifolium repens, Festuca arundinacea y Secale cereale) y malezas (Sorghum
halepense y Cynodon dactylon). Los estudios de intercambio gaseoso mediante cámara
abierta para canopia diferenciaron el comportamiento de distintas especies y alternativas de
labranza. En Luján de Cuyo, Mendoza, con clima caluroso, de sequía moderada y noches
frías, se estableció un ensayo en macetas con diseño experimental completamente
aleatorizado con 12 tratamientos y 5 repeticiones. Se determinó consumo hídrico por el
método gravimétrico e intercambio gaseoso a nivel de planta entera. Se evaluó el potencial
alelopático de los lixiviados de diferentes coberturas vegetales. La comparación de medias
se efectuó mediante ANAVA y prueba de Tukey (α=0,05). Las especies tipo C4
presentaron menor consumo hídrico y mayor eficiencia en el uso del agua en condiciones
de restricción hídrica y temperatura elevada. A pesar de reducir su fijación de dióxido de
carbono, ésta disminuyó comparativamente menos que su evapotranspiración. Durante una
jornada estival en condiciones de experimentación en macetas, una especie nativa tipo C4
(D. californica) asimiló hasta 4 g CO2 m-2 día-1, en comparación con una emisión de 2 a 5 g
CO2 generada por el suelo descubierto y una especie perenne tipo C3 (F. arundinacea),
respectivamente. Los resultados obtenidos pueden servir de base para efectuar una
estimación más precisa de las huellas de carbono e hídrica en frutales. El agua de lixiviado
de los diferentes cultivos de cobertura no afectó el crecimiento de plantas jóvenes de vid
creciendo en macetas. Sin embargo, se encontró una interacción entre las especies y el
suelo, mediante la cual el balance de nutrientes fue alterado de manera positiva o negativa,
dependiendo del tipo de cultivo de cobertura. Dentro del contexto de elevada temperatura y
escasez de agua, según lo predicho para la zona Centro-Oeste de la Argentina, las especies
herbáceas nativas tipo C4 surgen con mayores probabilidades de éxito como cultivos de
cobertura en viñedos con riego localizado. En comparación con cultivos introducidos, las
especies C4 hacen un uso más eficiente del agua en condiciones naturales de sequía durante
los meses de verano. Por el contrario, especies nativas tipo C3 con ciclo de crecimiento
invernal (ej.: N. tenuis) emergen como una opción en situaciones donde es deseable una
mínima competencia con la vid durante los meses de primavera.Cover crops have been largely used in the soil mana
gement of vineyards as an
environmentally sustainable tool for diverse purpos
es. While cover crops contribute to soil
carbon sequestration and storage, one of their majo
r limitations is the extra amount of
water that they use. Cover crops with native grass
species adapted to low water availability
conditions may be a feasible alternative in perenni
al crops under drip irrigation. The aim of
the study was to evaluate the most relevant traits
of native grasses proposed as cover crops
in vineyards, including water use efficiency, carbo
n dioxide fixation and potential
allelopathic effects. Six predominant native specie
s were identified in three wine regions of
Mendoza, Argentina. Indigenous species of
Digitaria californica
Leptochloa dubia
,
Setaria mendocina
,
Pappophorum caespitosum
,
Sporobolus cryptandrus
and
Nassella
tenuis
were compared with introduced crop species (
Trifolium repens
,
Festuca
arundinacea
and
Secale cereale
) and weeds (
Sorghum halepense
and
Cynodon dactylon
).
Gas exchange studies using an open canopy chamber d
ifferentiated the behavior of the
different species and tillage alternatives. In Lujá
n de Cuyo, Mendoza, with a warm climate,
moderate drought and cold nights, a pot trial was e
stablished with completely randomized
design including 12 treatments and 5 replicates. Wa
ter consumption by the gravimetric
method and gas exchange at the level of whole plant
were measured. The allelopathic
potential of leachate from the different cover crop
s was also assessed. Comparison of
means was performed by ANOVA and Tukey test (
α
=0.05). C
4
species had lower water
consumption and higher water use efficiency under e
levated temperature and water
restriction, because its evapotranspiration decreas
ed proportionally more than the carbon
dioxide fixation. During a summer day in experiment
al conditions in pots, a native C
4
species (
D. californica
) assimilate up to 4 g CO
2
m
-2
day
-1
, compared with an emission of
2-5 g CO
2
generated by bare soil and a perennial C
3
type (
F. arundinacea
), respectively.
The results could be used as a baseline to perform
a more accurate estimation of carbon
and water footprints in orchards. Water leaching of
different cover crops did not affect the
growth of young vines growing in pots. However, an
interaction between the species and
soil was found whereby the balance of nutrients in
the soil was altered by the type of cover
crop. Within the context of elevated temperature an
d water scarcity, as predicted for the
Central-West of Argentina, native herbaceous C
4
type species emerge most likely to
succeed as cover crops in drip-irrigated vineyards.
Compared with introduced crops, C
4
species make a more efficient use of water under na
tural dry conditions during summer
months. On the contrary, native C
3
type species with winter growing cycle (e.g.:
N. tenuis
)
emerge as an option in situations where minimum com
petition is desirable with the vine
during the spring months