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 [email protected]