Adaptación a la sequía y necesidades hídricas de Eucalyptus globulus Labill. en

Huelva

Escuela Politécnica Superior. Dpto. de Ciencias Agroforestales (UHU). Huelva.

Manuel Fernández Martínez

CLIMA MEDITERRÁNEO

Ejemplo de climodiagrama para una estación de Huelva de cota baja y cerca de la costa

Umbral térmico sobre -5 ºC.

Época estival: altas temperaturas, baja humedad edáfica y ambiente.

De 3 a 5 meses sin precipitaciones (sequía).

El movimiento del agua en las plantas

(Página del profesor Fco. José García Breijo (UPV). http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Index.htm)

(bar)

Cómo soportar los períodos de sequía (estrés hídrico)

-Estrategias de conservación de su estado hídrico:- Evitar pérdidas excesivas de agua: p.ej. cierre estomático, epidermis foliares poco permeables, hojas gruesas.- Mantener el funcionamiento del sistema hidráulico: absorción y transporte eficientes.

- Estrategias de tolerancia de cierta deshidratación:- Ajuste osmótico:

= p +

- Ajuste elástico: modificar máx hacia mayor elasticidad.

- Distribución diferencial del agua: p.ej. entre floema y peridermis dentro de la corteza.

Mantener un buen estado hídrico es esencial para el crecimiento, el vigor y el estado fitosanitario de las plantas.

-4.0

-3.5

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.01-

mar

-01

21-ju

n-01

11-o

ct-0

1

31-e

ne-0

2

23-m

ay-0

2

12-s

ep-0

2

2-en

e-03

24-a

br-0

3

14-a

go-0

3

4-di

c-03

25-m

ar-0

4

15-ju

l-04

4-no

v-04

24-fe

b-05

16-ju

n-05

6-oc

t-05

26-e

ne-0

6

18-m

ay-0

6

7-se

p-06

28-d

ic-0

6

(M

Pa)

Umbral crítico de estado hídrico entre -2,0 y -2,5 MPa según el clon

ESTADO HÍDRICO

Evolución interanual del potencial hídrico xilemático ()

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,5

-35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0

bar)

130

134

135

164

334

358

368

373

441

451

488

- Diferencias significativas entre clones para Ep y SLA.

- Diferencias significativas entre condiciones de crecimiento.

- Interacción clon x tratamiento

y = 97,291x - 338,85r2 = 0,47

0

5001000

1500

2000

2500

3000

3500

0 5 10 15 20 25 30 35SLA

Ep

Ep(viv)

Ep(parc)

- Cierre estomático.- Diferencias entre clones.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0

(bar)

130

134

358

368

373

441

451

135

334

164

488

- Diferencias entre clones en la vulnerabilidad a la cavitación.

- Aumento brusco de PCH entre -10 y -18 bar, según clon.

Clon Dmenor(mm)

Dmayor(mm)

AV(mm2)

dV(nº/mm2)

Acond(%)

1 30,1

0,8 b 36,7

0,8 b 867,6

0,5 b 134,3

10,2 b 11,7

0,9 b

2 25,8

0,7 a 33,1

0,9 a 670,1

0,5 a 179,7

15,2 c 12,1

1,0 b

3 27,8

0,9 ab 35,5

1,2 ab 776,9

0,8 ab 115,2

2,6 a 9,0

0,2 a

4 28,2

0,9 ab 34,6

0,8 ab 766,3

0,6 ab 135,9

8,6 b 10,4

0,6 ab

Total 28,0

0,4 35,0

0,5 769,7

0,2 142,0

11,0 10,8

0,6

Sig. 0,002 0,047 0,024 0,006 0,031

Características de los vasos conductores del xilema

(Pita et al. 200. Tree Physiol. 21: 599-607)

Ajuste osmóticoAjuste elástico

Crecimiento

Mecanismos de tolerancia

- Variabilidad clonal en las estrategias de resistencia al estrés hídrico. Variación del ranking según parámetro.

- Cada uno combina utiliza estrategias de evitación y/o tolerancia particulares.- Decisiones que necesitan conocer más de un parámetro.

0123456789

10

Ep SLA gs=0 PCH=50%

358

130

135

488

373

164

334

134

368

451

441

ESTADO HÍDRICO

El potencial hídrico () se correlaciona con el contenido de humedad en el floema (Hf), con la humedad edáfica (Hs) y con la conductancia estomática (gs), pero no con la humedad de la peridermis (Hp).

(n = 120)

gs Hs H-phloem H-periderm

1 gs 0.80** 1 Hs 0.69** 0.69** 1 H-phloem 0.61* 0.66* 0.77** 1H-periderm 0.23n.s. 0.03n.s. 0.30n.s. 0.55n.s. 1

Hf = -0.566 x + 50.15r2 = 0.206

Hp = -0.979 x + 50.77r2 = 0.712

35

40

45

50

55

60

65

0 2 4 6 8 10

Daños visuales

H (%

)

Hp Hf

y = 168,19e -0,0265x

r2 = 0,7355

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Hfloema (% ps)

(b

ar)

Umbrales críticos de Humedad en corteza:

-HumedadPF < 45 %: grave peligro de muerte (estrés severo).- HumedadPF > 50 %: árbol fuera de peligro (estrés moderado a bajo).- 45 % < HumedadPF < 50 %: región crítica, diferencias entre clones.

Relación entre el grado de ataque por Phoracantha spp. y el contenido de humedad en floema y “peridermis”.

ESTADO HÍDRICO Y SELECCIÓN CLONAL

Evolución interanual de la humedad en la peridermis (Hp) y del potencial hídrico xilemático (). A igualdad de potencial hídrico, los clones tipo A y D mantienen valores más alto de Hp que los del tipo B, C y F en épocas de sequía. Estos últimos más vulnerables a ataques por Phoracantha spp.

** * * ** **

**

** **

*

**

*

*40

45

50

55

60

65

70

75

1-m

ar-0

1

21-ju

n-01

11-o

ct-0

1

31-e

ne-0

2

23-m

ay-0

2

12-s

ep-0

2

2-en

e-03

24-a

br-0

3

14-a

go-0

3

4-di

c-03

25-m

ar-0

4

15-ju

l-04

4-no

v-04

24-fe

b-05

16-ju

n-05

6-oc

t-05

26-e

ne-0

6

18-m

ay-0

6

7-se

p-06

28-d

ic-0

6

Hp (

%)

-4.0-3.5-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.0

(M

Pa)

A D C B F

Floema “Peridermis”

-5

0

5

10

15

20

25

301-

jun-

06

29-ju

n-06

27-ju

l-06

24-a

go-0

6

21-s

ep-0

6

19-o

ct-0

6

16-n

ov-0

6

14-d

ic-0

6

11-e

ne-0

7

8-fe

b-07

8-m

ar-0

7

5-ab

r-07

3-m

ay-0

7

31-m

ay-0

7

di

amet

ral (

mm

)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

04-may-07 05-may-07

Fluj

o de

Sav

ia (c

m/h

)

4.4

4.4

4.5

4.5

4.6

4.6

Varia

ción

Dia

mét

rica

( m

)FS

VD

Crecimiento y consumo de agua

- Seguimiento a escala diaria.- Relación entre crecimiento y uso del agua.

-Seguimiento a escala estacional.

- Diferencias entre clones en los ritmos de crecimiento otoñales y primaverales.

6,5 litros/día ; Vmax = 5,51 cm/h

0

500

1000

1500

2000

2500

6-9-

090:

00

6-9-

093:

59

6-9-

097:

59

6-9-

0911

:59

6-9-

0915

:59

6-9-

0919

:59

6-9-

0923

:59

23,7 litros/día; Vmax = 19,3 cm/h

0

500

1000

1500

2000

2500

6-5-

070:

00

6-5-

074:

00

6-5-

078:

00

6-5-

0712

:00

6-5-

0716

:00

6-5-

0720

:00

7-5-

070:

00

El flujo de savia (consumo de agua) depende de:

- La demanda evaporativa.- Disponibilidad de agua en el suelo.- Superficie foliar.- etc.

Primavera

Final del verano

Nublado: 6,6 litros/día; Vmax = 9,2 cm/hSoleado: 15,3 litros/día; Vmax = 15,4 cm/h

0

500

1000

1500

2000

250026

-5-0

70:

00

26-5

-07

8:00

26-5

-07

16:0

0

27-5

-07

0:00

27-5

-07

8:00

27-5

-07

16:0

0

28-5

-07

0:00

(Zeppel et al. 2004. FPB 31: 461-470)

El flujo de savia (consumo de agua) depende de:

- La radiación solar.- Déficit de humedad ambiente.- etc.

0

5

10

15

20

25

30

6may07 27may07 18feb09 2abr09 22may09 19jul09 6sep09

F (litros/día)

Vmax (cm/h)

Suponiendo una plantación de 1020 pies/ha, diámetro medio de 15 cm, consumirían entre 5000 y 35000 litros/ha/día, dependiendo de la época del año (David et al. 1997. Oecol. 110: 153-159).

Flujo de savia:-Variación a lo largo del año.- Variación clonal.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4-may-07 5-may-07

cm3 /h

TChDO

Crecimiento diametralOF1 , ChF1

TF1 > DF0

Comparativa entre especies

(Cohen et al. 2008. Plant Soil 305: 49-59)

• La especie presenta suficiente variabilidad y plasticidad a la aclimatación al estrés hídrico como para manifestar diferencias clonales en las estrategias de resistencia a sequía: posibilidad de mejora.

• Un solo carácter no garantiza la selección, debiendo considerar varios caracteres morfo-fisiológicos.

•H-peridermis puede jugar un papel importante como estrategia de resistencia al ataque por Phoracantha spp. El umbral de 50 % Hp no debería ser rebajado como medida de seguridad.

•Un árbol medio suele consumir entre 5 y 30 litros de agua al día, dependiendo de las condiciones ambientales y la superficie foliar transpirante.

CONCLUSIONES

GRACIAS POR SU ATENCIÓN