Sesión 3.2 / Com 6 - congreso forestal español

Respuesta
p
morfo-fisiológica
g del regenerado
g
de
Pinus pinea a la sombra y la sequía moderada: ¿es
la procedencia un factor diferenciador?
Marta Pardos
Mar Conde, Guillermo Madrigal, Rafael Calama
INIA-CIFOR. Crtra Coruña Km 7,5. 28040-Madrid
Instituto Universitario de Investigación en Gestión Forestal Sostenible Uva-INIA
12 junio 2013, Vitoria
Introducción
Humedad
Luz
Nicho de regeneración óptimo ambiente mediterráneo
Supervivencia
Escenarios de cambio climático
optimizar
•  Tª
• Extensión periodo sequía
Ambientes mediterráneos
Crecimiento
Adaptación nicho ecológico
Selección de procedencias
Introducción
Pinus pinea
• Sequías severas y recurrentes
• Altas Tª estivales
• Suelos pobres y arenosos
Suelos pobres y arenosos
• Valor comercial del piñón
Valor comercial del piñón
• Rusticidad
• Carácter espontáneo
•
•
•
•
•
• Alto valor ecológico
• Capacidad de sobrevivir y producir
Amplia distribución
Diversidad genética muy baja
Escasa diferenciación en caracteres adaptativos
El d l ti id d
Elevada plasticidad en el cambio fase vegetativa
l
bi f
t ti
Elevada sensibilidad a las propiedades del suelo
Objetivos
1. Respuesta fisiológica y morfológica a dos niveles de luz y riego: plantas de pino piñonero de 2 años 4 procedencias
pino piñonero de 2 años, 4 procedencias
2. Escasa variabilidad genética y adaptativa de la especie: ¿existen diferencias entre procedencias en:
entre procedencias en:
1. Crecimiento
2. Reparto de biomasa
Reparto de biomasa
3. Capacidad fotosintética ?
3. ¿Responden estas diferencias a un compromiso entre los niveles de luz y agua?
Metodología
DISEÑO Y TRATAMIENTOS
‐
‐
96 Plantas de 2 años de Pinus pinea. 4 pl/bloque y combinación de tratamientos
4 procedencias
CL
Altitud
(m)
650‐900
Latitud
Geología
Clima
40º47’‐ 41º47’N
700‐900
38º54’ ‐ 39º50’N
0‐200
36º01’ – 37º35’N
Arcillas, arenas, calizas, margas
Calizas, margas, arenas, areniscas
Limos, arenas, calizas, margas
P= 452 mm
Tmed= 10.9ºC
P= 410 mm
Tmed= 14.3ºC
P= 631 mm
Tmed= 16.9ºC
Granitos, pizarras, calizas
P= 710 mm
Tmed=13.7 ºC
0‐600
R+ R‐ R‐ R+
DG
LM
MN
•
•
•
•
DG
R+: control, 25% (v/v)
R‐: hasta 10%
L+: control, sin sombra
L‐: 40% sombra
25000
L
L‐
L+
L‐
L+
L‐
L+
L‐
L+
L‐
L+
20000
L‐
15000
10000
5000
Fecha
25‐sep
5‐sep
15‐sep
26‐ago
6‐ago
16‐ago
27‐jul
7‐jul
17‐jul
27‐jun
7‐jun
17‐jun
28‐may
0
8‐may
L+
L‐
CL
LM
18‐may
L+
41º15’ – 42º15’N
MN
lux
Región de Región
de
procedencia
Meseta Norte
(MN)
La Mancha
(LM)
Depresión del Guadalquivir
(DG)
Cataluña litoral
(CL)
Metodología
MEDICIONES
•
Mayo y octubre
•
Curvas fotosíntesis‐luz: ‐ IRGA LCPro +, con fuente de luz externa
‐ Mayo: 3 pl/proced
‐ Octubre: 3 pl/proced y combinac tratam luz‐riego
‐ [CO2] 385‐420 ppm
‐ Tª  26‐28ºC
‐ PPFD: 1500‐1000‐800‐600‐400‐200‐0 µ.m‐2.s‐1
•
Función de hipérbola no rectangular
=0.55
•
Cosecha: PS y SF. Alometrías
•
SAS®/STAT 9.2: ‐ proc GLM: ANOVAS en , RD y Amax : diferencias entre proced, luz y riego
‐ proc NLIN: análisis regresiones no lineales
‐ proc GLM : ANOVAS de PS, SF, alometrías: diferencias entre proced, luz y riego
Resultados y Discusión
Octubre
Curvas fotosíntesis‐luz
12
Mayo
10
Aneta (µmol CO2 m-2 s-1)
10
1)
8
-
2s
-
DG CL
LM
MN X
6
4
2
0
0
-2
500
1000
1500
PPFD ( µmol m-2 s-1)
 Forma asintótica típica de An
 My y Oct: Efecto significativo de la y Oct: Efecto significativo de la
procedencia sobre RD
 Efecto momento de medición
 RDLM= 3 RDMN
 Oct: Eff Luz y Proced
d x Luz: > RD pll en L+
 No hay efecto riego
Anet (µmol m‐2 s‐1)
12
oct L(+)
oct_L(+)
DG
8
CL
LM
6
MN
4
DG_aj
2
CL_aj
LM_aj
0
0
‐2
500
1000
PPFD (µmol m‐2 s‐1)
1500
MN aj
MN_aj
Resultados y Discusión
Curvas fotosíntesis‐luz
•
Mayo: Acículas juveniles. Diferencias claras en RD entre procedencias: 2 grupos según rango latitudinal,
pero condiciones ambientales diferentes:
•
La Mancha y Depresión del Guadalquivir vs Cataluña Litoral y Meseta Norte
•
•
LM y DG: RD más negativos, pero con más Pspaér, PSraíz y más SF
CL y MN: RD menos negativos, menores Psraíz y SF.
•
Octubre: aparición acículas adultas. Se mantienen los 2 grupos, pero se reducen las diferencias
• LM y DG: RD más negativos. Sólo mayores Psraíz y SF en LM
• Ef. Proced x luz:
• CL, DG y MN: mayor RD en L+
• Menor RD en LM en L‐, asociado a mayor biomasa
•
Ausencia de relación positiva entre Amax y el ambiente lumínico: relacionado con el compromiso entre
metabolismo y morfología : el aumento de Amax al aumentar la luz es del mismo orden que la disminución
en SLA
 Diferencias en la respuesta fotosintética a la luz de las procedencias más ligada al
crecimiento y desarrollo que a la ecología de la procedencia en su hábitat de origen.
origen
 Compromiso entre las características morfológicas y fisiológicas que promueven el
crecimiento rápido y las que favorecen la supervivencia bajo ambientes de estrés.
Resultados y Discusión
Biomasa, SF y alometría
12
8
(A) Mayo
PSpaer
a
ba
b
4
PSrz
(B) Octubre
ba
a
ba
b
b
Peso seco (g)
0
4
8
ba
a
a
b
CL
DG
LM
MN
ba
b
CL
DG
a
LM
b
 Ef
Efecto procedencia
t
d i
 LM: las > biomasas
 MN: las < biomasas
 DG: la > SF
 MN: la < SF
MN l SF
MN
Procedencia
Octubre
L+
L‐
 Efecto
Efecto luz: a más luz, más luz: a más luz más
biomasa
 L+: aumenta PSrz/Pstot
 L‐: aumenta Pspaer/Pstot
 L‐: aumenta Psacículas/Pstot
L : aumenta Psacículas/Pstot
 L‐: disminuye SLA
Resultados y Discusión
Biomasa, SF y alometría
•
Respuesta positiva de todas las procedencias a una mayor disponibilidad de luz
•
LM es la procedencia que produce más biomasa con independencia de la luz, con una relación R/S muy
similar en L+ y L‐: mayor adaptación de la procedencia a condiciones diferentes de luz
•
Al aumentar la luz: disminuye SLA y aumenta R/S
•
Reparto de biomasa afectado por la luz: aumento de LMR y SMR en la sombra, lo que favorece la capacidad
de la planta para capturar la luz.
luz
 Reparto de biomasa afectado por la luz
 Procedencia LM: siempre más biomasa, con independencia del ambiente lumínico
Conclusiones
 Según la respuesta fotosintética, las procedencias se asocian en dos grupos,
relacionados con el rango latitudinal de sus poblaciones de origen y no tanto con
las condiciones ambientales en sus hábitats de origen:
 La Mancha y Depresión
p
del Guadalquivir:
q
RD más negativos, mayores biomasa radical y SF
CL
MN
 Cataluña Litoral y Meseta Norte:
RD menos negativos,
ti
menores biomasa
bi
radical
di l y SF
LM
DG
 Respuesta positiva de las cuatro procedencias a una mayor disponibilidad de luz
en términos de biomasa.
 Alometrías: Más inversión en parte aérea que en radical con respecto a la total
en la sombra. Al revés, en luz.
 Los niveles de disponibilidad hídrica impuestos no permiten diferenciar patrones
de respuesta
 La procedencia La Mancha es la que más crece y la que mejor se adapta a los dos
ambientes lumínicos, confiriéndole una ventaja adaptativa frente al resto de
procedencias.
Agradecimientos
Proyectos:
S2009-AMB1668-REGENFOR
AGL 2010 15521
AGL-2010-15521
Contacto
pardos@inia.es