Nuevas propuestas para solucionar los problemas de escasez hídrica

F.S. Hace casi dos años que está investigando en la Universidad de Bari Aldo Moro acerca de los efectos del riego con aguas no convencionales sobre la fisiología y agronomía de cultivos mediterráneos, por favor explíquenos su investigación.

C.R. Uno de los principales efectos del cambio climático en regiones áridas y semiáridas es la escasez de recursos hídricos convencionales disponibles para la agricultura. Las soluciones a este problema deben alentar un uso más eficiente del agua, el uso de fuentes de agua alternativas y una práctica inteligente de fertilización que asegure un desarrollo sostenible del sistema agua-suelo-planta. En este marco se desarrolla mi línea de investigación, evaluando los efectos del riego con agua regenerada (AR) salina y estrés hídrico sobre los aspectos más relevantes de la fisiología y agronomía de almendros y olivos.

Para ello, estoy empleando, además de otros indicadores más convencionales, técnicas pioneras e innovadoras en este campo de investigación como son estudios de discriminación isotópica –mediante la determinación de los isótopos estables 18O, 13C y 15N en planta, suelo y agua- y de teledetección –con el análisis de imágenes hiperespectrales y térmicas captadas mediante drones-.

F.S. Su investigación confluye con el proyecto europeo DESERT, desarrollado por Italia, España y Bélgica, ¿ha desarrollado alguna tecnología dicho proyecto?

C.R. Sí, el AR salina que empleamos en las parcelas experimentales procede de la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) de Bari y es tratada con un innovador sistema inteligente denominado DESERT (Low-costwater DEsalination and SEnsoRTechnology compact module), que combina tecnología sostenible en el tratamiento de desalinización del agua y sensores de calidad del agua, desarrollado por una empresa murciana.

En este contexto, uno de mis objetivos es desarrollar y validar nuevos índices que integren las técnicas mencionadas anteriormente (isótopos estables y teledetección) e implementarlos a través de nuevas herramientas de cálculo en el software de análisis del módulo DESERT. De esta manera, se mejora el ajuste y el funcionamiento del módulo aportando las dosis precisas de fertilizantes y/o regulando los niveles de sales a través de los sensores online.

F.S. ¿Con qué árboles de cultivo había trabajado anteriormente, había aplicado anteriormente su investigación al almendro y olivo?

C.R. Mi actividad como investigadora en el CEBAS-CSIC (Murcia) se centró principalmente en cómo mejorar la eficiencia del uso del agua y nutrientes en condiciones de déficit hídrico y aguas de diferente calidad en cultivos de cítricos, concretamente pomelo y mandarino. En dicho periodo ya comencé trabajando con técnicas isotópicas y de teledetección pero ha sido durante mi estancia postdoctoral en Bari cuando he podido no sólo ampliar e intensificar mis conocimientos sobre ellas sino también implementarlas sobre cultivos nuevos como son el almendro y el olivo regados con AR.

F.S. ¿Cuáles son los resultados más destacados de su investigación?

C.R. Estamos generando nuevos conocimientos de excelencia científica en esta área de investigación. Algunos de ellos ya pueden ser consultados en los siguientes artículos:

- Cristina Romero-Trigueros et al., 2019. Ripeningindices, olive yield and olive paste quality in response to irrigationwithsalinereclaimedwater and deficitstrategies. Frontiers inPlantScience,10: 1243. DOI: 10.3389/fpls.2019.01243

- Cristina Romero-Trigueros et al., 2019.Medium-longtermeffects of salinereclaimedwater and regulateddeficitirrigationonfruitquality of citrus. Journal of theScience of Food and Agriculture https://doi.org/10.1002/jsfa.10091

- Cristina Romero-Trigueroset al., 2019. Determination of cropwater stress indexbyinfraredthermometry in grapefruittreesirrigatedwithsalinereclaimedwatercombinedwithdeficitirrigation. RemoteSensing, 11 (7), 757. DOI: 10.3390/rs11070757

- Cristina Romero-Trigueros et al., 2019. Salinereclaimedwateraffectedleafnutritional and chlorophylltraits in almondtreesunderMediterranean. IX International SymposiumOnIrrigation Of Horticultural Crops. Matera (Italia). http://irrigationmatera2019.com/download-the-presentations/

- Gaetano Alessandro Vivaldi; Salvatore Camposeo; Giuseppe Lopriore; Cristina Romero-Trigueros et al., 2019. Usingsalinereclaimedwateronalmondgrown in Mediterraneanconditions: deficitirrigationstrategies and salinityeffects.WaterScience and Technology-WaterSupply,19 (5): 1413-1421. DOI: 10.2166/ws.2019.008

F.S. ¿Considera de interés comentar algún resultado de su investigación fuera del mundo académico? ¿Algún resultado de su investigación está relacionado con el aceite de oliva? ¿Podría ser de importancia para el sector productor español del aceite de oliva?

C.R. Me gustaría destacar los resultados a nivel agroalimentario obtenidos en el cultivo del olivo porque considero que tienen un gran interés para el sector español del aceite y que deben ser divulgados más allá de la comunidad científica.

Durante tres ciclos de cultivo hemos descubierto que el riego con AR aumenta la producción total de oliva aunque el rendimiento del aceite (contenido de aceite por árbol) se mantiene similar a los olivos control dado que la cantidad de aceite en base al peso seco del fruto disminuye.

Además, el riego con AR da lugar también a un incremento en los polifenoles, sobre todo si se combina el AR con un riego deficitario. Estos compuestos son importantes tanto por contribuir a la estabilidad oxidativa y mejorar las características organolépticas del aceite como por su capacidad antioxidante que protege a nuestras células del daño causado por los radicales libres, combatiendo su oxidación y retrasando su envejecimiento.

Sin embargo, también se observaron cambios no deseables en la composición de los ácidos grasos del aceite: aumentan los ácidos insaturados, la relación Omega 6 y Omega 3 (C18:2/C18:3) y los niveles de peróxidos.

En cuanto al riego deficitario combinado con agua desalinizada con la tecnología DESERT, este no afecta a la producción total de oliva y, sorprendentemente, mejoró el rendimiento de aceite dado que el contenido del mismo en base al peso seco del fruto aumentó en un 20%. Además, hubo otros aspectos positivos como una disminución en la acidez y en los peróxidos y un aumento en los polifenoles del aceite debido al estrés hídrico.

Estos hallazgos manifiestan que el uso combinado de ambas estrategias, AR y riego deficitario, puede ser una práctica futura prometedora para el riego de olivos. No obstante, se deben desarrollar estudios a largo plazo para establecer unas prácticas de manejo adecuadas.

Más información puede ser encontrada en: Cristina Romero-Trigueros et al., 2019. Ripeningindices, olive yield and olive paste quality in response to irrigationwithsalinereclaimedwater and deficitstrategies. Frontiers in PlantScience, 10: 1243. DOI: 10.3389/fpls.2019.01243

F.S. ¿Considera factible que el resultado de su investigación y la tecnología del proyecto DESERT vaya a ser aplicado en el sector agrícola en breve?

Sí, de hecho hay varias muestras de interés por parte de distintas empresas privadas del sector agrícola y de varias estaciones depuradoras de aguas residuales municipales.

Además, la delegación del Banco Mundial (World BankGroup, https://www.worldbank.org), una institución internacional que trabaja por soluciones sostenibles que reducen la pobreza y crean prosperidad en los países en desarrollo, contactó con nosotros en abril de 2018 y se programaron varias reuniones y visitas al prototipo DESERT en Bari con el objetivo de dar a conocer la tecnología del proyecto y las aplicaciones del mismo en países en desarrollo con acceso limitado a fuentes de agua convencionales (World Bankvisittheprototype of #Desert Project specialized in thereuse of water in agricolture, https://www.facebook.com/groups/1192449024170888/; twitter.com › DesertProject › status).

Sinceramente, creo que estamos desarrollando una investigación totalmente pionera que puede dar solución parcial a los problemas de escasez de recursos hídricos tan comunes en las regiones áridas o semiáridas.

F.S. ¿Cuál sería el impacto socioeconómico, ambiental, y científico de su aplicación?

Este proyecto está permitiendo que tecnologías desarrolladas por empresas de la Región de Murcia puedan mejorar sus productos y servicios al amparo de colaboraciones con investigadores de instituciones de la Región de Murcia e internacionales, aumentando la competitividad de las mismas y la colaboración entre el sector público y privado. Asimismo, toda la información derivada del proyecto está contribuyendo a la mejora del uso eficiente de fuentes de agua no convencionales y, por tanto, del sector agroalimentario, de gran relevancia económica en la Región de Murcia y en otras regiones semiáridas a nivel mundial.

A nivel ambiental, el principal impacto es el conocimiento generado sobre el manejo adecuado de la fertilización, evitando así que el exceso de nutrientes (N, P, etc.) procedentes del AR eutrofice masas de aguas frescas, como actualmente está sucediendo en el Mar Menor.

Todos estos resultados están siendo publicados en revistas científicas de reconocido prestigio con alto índice de impacto y divulgados en congresos y seminarios de diversas áreas (ingeniería de riego, fisiología vegetal, agroalimentación, ecología, etc.), favoreciendo la transferencia de los resultados obtenidos al sector productivo.

Cristina Romero disfruta de un contrato posdoctoral de la Fundación Séneca en la Universidad de Bari donde investiga los efectos del riego con agua regenerada y riego deficitario en los almendros y olivos.