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

Abstract

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.