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La rotación trigo-girasol ha constituido la alternativa tradicional prioritaria en las explotaciones agrarias de cultivos herbáceos de secano del sur de España. Los cada vez más exigentes requerimientos medioambientales de la Política Agraria Común y los nuevos retos de la agricultura del siglo XXI, son aspectos prioritarios que marcan la toma de decisiones de los agricultores respecto al manejo de las explotaciones. Actualmente, la adaptación a estos nuevos desafíos implica llevar a cabo prácticas agronómicas sostenibles así como la diversificación de cultivos en las rotaciones, sin embargo hasta el momento, no ha habido alternativas claras a la rotación tradicional trigo-girasol que superen su rentabilidad. El objetivo principal de esta tesis ha sido proponer alternativas sostenibles a la rotación trigo duro-girasol en los secanos andaluces, mediante la introducción de los cultivos intercalares mostaza blanca (Sinapis alba subsp. mairei) y alberjón (Vicia narbonensis L.) y nuevos cultivos como la mezcla forrajera alberjón-avena negra (Vicia narbonensis-Avena strigosa). Para abordar su estudio se han realizado diferentes ensayos de campo y en condiciones controladas entre los años 2011 y 2016 en varias localidades de la provincia de Córdoba (Córdoba y Santa Cruz) y Sevilla (Carmona). Este trabajo ha puesto de manifiesto que los cultivos intercalares introducen mejoras respecto a la conservación de suelo, el control de malas hierbas, la incidencia del jopo de girasol (Orobanche cumana), la calidad del trigo duro y tiene un efecto positivo en el contenido de humedad y fertilidad del suelo tras su incorporación en la capa más superficial en comparación con sistemas de mínimo laboreo y siembra directa. No obstante, estos cultivos también presentan limitaciones, y precisan de un manejo adecuado que hacen necesarios estudios a más largo plazo para maximizar los beneficios de esta práctica agrícola dentro los sistemas de cultivo de secano, especialmente del girasol. Por su parte, el estudio de la nueva mezcla forrajera ha mostrado su viabilidad como cultivo mixto por el adecuado desarrollo de ambas especies en la mezcla y la obtención de rendimientos superiores a la mezcla estándar veza común-avena común, así como por presentar un similar contenido en proteínas y otros parámetros de calidad. Además, la contribución de nitrógeno realizada al sistema permite considerar este cultivo como una futura alternativa en las rotaciones, obteniéndose los mejores resultados a las dosis de siembra de 49 kg/ha de alberjón y 45.5 kg/ha de avena negra en años secos, y a las dosis de 91 kg/ha combinada con 24.5 kg/ha y 70 kg/ha combinada con 35 kg/ha en años con mayor precipitación acumulada en suelos francos y arcillosos, respectivamente. Nuestro estudio abre una nueva línea de investigación prometedora para el futuro de los cultivos herbáceos, y pone de manifiesto que tanto los cultivos intercalares como la mezcla forrajera son alternativas económica y medioambientalmente viables en la agricultura de secano de clima mediterráneo. Durum wheat-sunflower rotation is a common practice in rainfed arable areas in southern Spain. However, the increasingly demanding environmental requirements of the Common Agricultural Policy and the new challenges for food and agriculture in the 21st century are important aspects influencing farmers' decision making each growing season. Nowadays, adapting the traditional rotation and the soil management practices to face these goals involves a sustainable management as well as a crop diversification. However, the lack of profitable alternatives makes future adoption difficult for Spanish arable crop farmers. The present thesis aims to assess the introduction of new crops and cover crops as sustainable alternatives to soil management system in traditional rainfed rotations, by inserting white mustard (Sinapis alba subsp. mairei) and narbon bean (Vicia narbonensis L.) cover crops and the new forage mixture narbon bean-black oat (Vicia narbonensis-Avena strigosa). To that end, a range of experiments has been carried out under field and controlled conditions at different locations of the province of Córdoba (Córdoba y Santa Cruz) and Sevilla (Carmona) between 2011-2016. The short-term results suggested that the tested cover crops may introduce improvements in soil protection, weed and sunflower broomrape control, increased durum wheat quality and higher soil moisture content and fertility after cover crops incorporation into the uppermost layer than other soil management systems such as reduced tillage or no tillage. However, these crops also have limitations and require a proper management that makes necessary further research to analyze the long-term effects and maximize the benefits of this practice in rainfed arable systems, especially in sunflower growth and yields. Results for the forage mixture showed that both species can form a balanced forage mixture for livestock diets, displaying higher dry matter yields and crude protein yield than common vetch-common oat traditional mixture, as well as similar crude protein content and other quality traits. Furthermore, the nitrogen contribution made to the system allows this mixture to be considered as a future alternative in crop rotations, obtaining the best results at a seeding rate of 49 kg/ha for narbon bean and 45.5 for black oat in dry years and at the seeding rates 91 and 24.5 and 70 and 35 kg/ha in rainy years with loamy and clay soils, respectively. Our results open a path of study for the future of arable crops and show that both cover crops and forage mixtures could be economically and environmentally promising crop alternatives in the traditional rotation under the Mediterranean rainfed conditions of southern Spain.

Las plantaciones arbóreas se caracterizan porque pueden remover el CO2 de la atmósfera almacenándolo de forma estable en los órganos estructurales de los árboles (troncos, raíces y ramas) y en el suelo. Una metodología para el cálculo del balance y huella de carbono (C) asociada a la producción agrícola primaria del olivar ha sido utilizada, considerando, por un lado, la captura de C estable de la biomasa de olivar y el secuestro de C por el suelo, y por otro, las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) producidas por las prácticas del cultivo. El estudio fue realizado en el sur de España en una superficie de 1121 ha, donde fueron seleccionadas 24 unidades homogéneas de cultivo, correspondientes a parcelas de olivar de un mismo agricultor y de similares características de suelo, variedad, edad, marco de plantación, sistema de cultivo (secano o regadío) y prácticas de cultivo. Fueron evaluadas las variedades Picual y Arbequina en plantaciones convencionales, intensivas y superintensivas o en seto y bajo cultivo de secano y regadío. Mediante el arranque de olivos y medidas dasométricas de árboles representativos de cada parcela fue determinado el volumen y el peso de la biomasa de los árboles y analizado el contenido de C y un modelo alométrico fue estimado para predecir la acumulación de C en la biomasa. Las emisiones de GEI de las operaciones de cultivo de cada parcela fueron estimadas, determinándose el flujo neto de C expresado como tasa anual de secuestro de C por ha, o huella de C. En conjunto las plantaciones de olivar mostraron un balance neto de C claramente positivo, especialmente las de tipo intensivo y superintensivo (2.05 y 4.10 t C/ha/año como promedio del conjunto de parcelas estudiadas). Estos resultados son un componente de suma importancia en la valoración del ciclo de vida y en el cálculo de la huella de C del aceite de oliva, como producto final. Por el contrario, el reservorio de C orgánico del suelo, exhibió un comportamiento irregular en las parcelas estudiadas, con tasas negativas de acumulación de C algunas de ellas, debido a las prácticas de manejo inadecuadas (laboreo intensivo, erosión, retirada y/o quema de residuos). La prácticas mejoradas de manejo del suelo, tales como el laboreo de conservación y la utilización de cubiertas vegetales y la incorporación de los residuos de poda al suelo, pueden incrementar notablemente el balance neto de C del olivar, llegando incluso a duplicar sus valores. En consecuencia, la inclusión de la tasa de secuestro de C del las plantaciones de olivar en el cálculo de la huella de C del aceite de oliva, representa una estimación más real de la misma y constituye un factor clave para la promoción comercial del producto final desde el punto de vista ambiental. Tree plantations are characterized by their ability to remove CO2 from the atmosphere and store it in a stable manner in tree structures (trunks, roots and branches) as well as in the soil. The study was conducted in Southern Spain in olive groves and covering an area of 1121 ha, where 24 homogenous plantation units were selected. The Picual and Arbequina varieties were assessed in intensive, super-intensive and conventional plantations as well as in rainfed and irrigated plantations. The net carbon (C) balance in the olive tree plantations was clearly positive, especially in intensive and super-intensive plantations (2.05 and 4.10 Mg C ha-1 yr-1 on average for all plantations studied). These results are significant for life-cycle evaluations of olive oil and for obtaining the C footprint of olive oil as a final product. Improved practices for soil management, such as the use of conservation tillage and cover crops and reincorporating pruning residues into the soil, can notably increase the net C balance in tree plantations and may even double it in amount. Thus, including the C sequestration rate of olive tree plantations can increase the accuracy of C footprint estimations for olive oil and represents a key factor inmarketing the final product according to its environmental benefits.

En condiciones de secano mediterráneas, la producción de garbanzos,habas y girasol se puede aumentar mediante la mejora del contenido de agua delsuelo (SWC). El estudio ha tenido lugar dentro del marco del experimento de largaduración denominado “Malagón” iniciado en 1986, situado en la campiña delGuadalquivir (Córdoba), en un suelo Vertisol (Typic Haploxererts) típico de lazona mediterránea. Estos Vertisoles se caracterizan por un elevado contenido dearcilla, bajo contenido de materia orgánica y alta capacidad de intercambiocatiónico. El estudio se ha llevado a cabo en el periodo 2000-2009. Se utilizó undiseño experimental en parcelas sub-subdivididas con cuatro repeticiones siendo laparcela principal el sistema de laboreo (laboreo convencional (LC) y no laboreo(NL); las subparcelas la rotación de cultivos bianual: trigo (Triticum aestivum L.)-girasol (Helianthus annuus L.), trigo-garbanzo (Cicer arietinum L.), trigo-habas(Vicia faba L.) y la sub-subparcela la dosis de nitrógeno fertilizante aplicado altrigo (0, 50, 100, y 150 Kg N ha-1).Las determinaciones y medidas en los cultivos de garbanzo, girasol yhabas han sido: el contenido de agua en el suelo hasta una profundidad de 90 cmen intervalos de 30 cm, tanto en siembra como en cosecha, el rendimiento de granoy los componentes de rendimiento de los cultivos. Se calcularon los siguientesíndices: la eficiencia en el uso de la precipitación (PUE), el uso del agua (WU) y laeficiencia en el uso del agua (WUE), todos estos índices se expresaron en kg ha-1mm-1 a excepción del WU que se midió en mm.Las diferencias de precipitación entre años influyeron en todas lasmedidas y coeficientes estudiados. El contenido de agua en el suelo en siembra fuemayor en el NL que en el LC en el perfil 0-30 cm de los tres cultivos estudiados(garbanzo, habas y girasol) siendo sus valores de 38.4 x 10-2, 37.8 x 10-2 y 38.2 x10-2 m3 m-3 en el NL frente a 36.1 x 10-2, 36.1 x 10-2 y 36.2 x 10-2 m3 m-3 en el LC,..., Under rainfed Mediterranean conditions, chickpeas, faba beans andsunflower production can be increased by improving the soil water content (SWC).The study was conducted within the framework of a long-term experiment called“Malagon”, which began in 1986. The study area was located in Cordoba, southernSpain, on a Vertisol soil (TypicHaploxerts) tipical of the Mediterranean region,where rainfed cropping is the stardard practice. The Vertisol is characterized by ahigh clay content, low organic matter content and high cation exchange capacity.The study was performed over a period of ten years (2000-2009) and designedconsidering a randomized complete block with a split split plot arrangement andfour blocks. Main plots were tillage systems, conventional tillage (CT) and notillage (NT), subplots were crop rotation with three 2-year rotations (wheat(Triticum aestivum L.)-sunflower (Helianthus annuus L.), wheat-chickpea (Cicerarietinum L.) and wheat-faba bean (Vicia faba L.) and sub-subplot was N fertilizerrate (0, 50, 100 and 150 kg N ha-1) applied to wheat.The data collected were the soil water content, recorded before sowingand after harvesting, in 30 cm increments up to 90 cm, the grain yield and the yieldcomponents, for chickpea, faba bean and sunflower. The precipitation useefficiency (PUE), water use (WU) and the water use efficiency (WUE) werecalculated and expressed in kg ha-1 mm-1 but WU, which was measured in mm.Highly significant differences were detected in all measures and ratiosstudied due to the large variation in rainfall between years. The soil water contentat sowing was higher under NT treatment than under the CT treatment in the 0-30cm soil layer for the three crops studied (chickpea, faba bean and sunflower) whichimproved seedbed conditions. The values of the NT treatment were 38.4 x 10-2,37.8 x 10-2 and 38.2 x 10-2 m3 m-3 for the chickpea, faba bean and sunflower cropsand the values of the CT treatment were 36.1 x 10-2, 36.1 x 10-2 and 36.2 x 10-2 m3m-3, respectively. The NT treatment achieved a higher grain yield than the CT...

La identificación de genes de resistencia a herbicidas en plantas ha permitido el desarrollo decultivos resistentes haciendo más eficiente el control de las malas hierbas. Esto ha representadoun incremento en la productividad agrícola, principalmente en zonas infestadas por malezasemparentadas con el cultivo, como Aegilops cylindrica Host, en trigo y Oryza sativa L. (Arrozsalvaje), en arroz. Sin embargo el uso de estas tecnologías pudiera impactar negativamente enla dinámica del manejo de las poblaciones arvenses presentes en un ecosistema determinado,promoviendo la aparición de biotipos resistentes que eran anteriormente fácilmente controlables.El objetivo principal de esta investigación fue identificar los posibles mecanismos de resistenciaa imazamox en cultivares de trigo IMI-resistentes Dollinco, Impulso, Invento, Bicentenario, Ikaroy Pantera (Chile) y Gazul Sensible(España), mediante estudios fisiológicos, bioquímicos yagronómicos. Los ensayos de adaptabilidad y resistencia a imazamox realizados en el Campusde Rabanales de la Universidad de Córdoba indican que los cultivares Impulso, Invento, Ikaro yPantera presentaron mejor capacidad adaptativa a las condiciones agroclimáticas y buena toleranciade resistencia a imazamox. Los valores de ED50 e I50 y los respectivos factores de resistenciaclasifican los niveles de resistencia en; alto (Ikaro), medio (Impulso y Pantera), moderado(Invento,Dollinco y Bicentenario) y bajo (Gazul S).Los valores de retención foliar de imazamox en los cultivares IMI-resistentes, Ikaro,Impulso,Invento, Dollinco y Bicentenario se asocian a sus respectivos niveles de resistencia, a excepción dePantera R. Se confirma la metabolización de imazamox y se descarta el mecanismo de absorcióny translocación del herbicida en el cultivar Pantera R. Mediantehibridación se obtuvieron cincolíneas IMI-resistentes (L9, L11, L12,L13 y L24), cuyos factores de resistencia indican que otrosmecanismos (metabolismo y retención foliar) además de la mutación, pudieran estar involucrados.Pantera R presentó buena tolerancia a imazamox en mezcla con herbicidas alternativos eninvernadero a excepción de imazamox +dicamba, no obstante presentó baja tolerancia a losherbicidas alternativos.En ensayos de campo, el rendimiento y sus componentes fueron drásticamente afectados por lasmezclas imazamox+dicamba, imazamox + clopiralida e imazamox + fenoxaprop., The identification of herbicide resistance genes in plants has led to the development of herbicideresistantcrops allowing more efficient weed control. This has meant an increase in agriculturalproductivity, mainly in areas highly infested with relative weeds with crops such as Aegilops cylindricaHost in wheat and Oryza sativa L. (Wild rice) in rice. However, the use of these technologies couldhave a negative impact on the dynamics of management in weed populations present in a givenecosystem, promoting the emergence of resistant biotypes that were easily controllable before, andgene flow from resistant varieties to relatives weedy with the crop.The main objective of this research was to identify possible mechanisms of resistance in IMIresistantwheat cultivars Dollinco, Impulso, Invento, Bicentenario, Ikaro y Pantera R (Chile)and Gazul Sensible (Spain), through physiological, biochemical and agronomic studies. Fieldexperiments done in Campus de Rabanales Cordoba University to evaluate adaptability andimazamox resistance indicated that Impulso, Invento,Ikaro and Pantera R cultivars showed a betteradaptive capacity to the agroclimatic conditions and good tolerance to imazamox.ED50 and I50 values of cultivars and their respective resistance factors (FR) allowed us to classifyresistance levels in to; high (Ikaro), medium(Impulso and Pantera), moderate (Invento, Dollincoand Bicentenario) and low (Gazul S). Imazamox metabolism in Pantera R was confirmed,whileabsorption and translocation were discarded. Foliar retention imazamox values in IMI-resistantIkaro, Impulso, Invento, Dollinco and Bicentenario cultivars are associated with their respectiveresistance levels, except for Pantera R. Through hybridization techniques five IMI-resistant lines(L9, L11, L12, L13 and L24) were obtained, whose RF indicated that other mechanisms (metabolismand foliar retention)in addition to mutation, might be involved. Pantera R showed good toleranceto imazamox+alternative herbicides mixture in green house, except imazamox + dicamba, which,however, showed low tolerance to alternative herbicides.In the experimental field, yield and yield components were drastically affected by imazamox +dicamba, imazamox + clopiralida and imazamox + fenoxaprop.