El principi del pelat enzimàtic dels cítrics està basat en la hidròlisi de les substàncies pèctiques presents a les parets cel·lulars de l'albedo que són el "ciment" d'unió de la pela i la polpa del fruit, mitjançant la digestió per una preparació pectolítica, provocant la separació de l'albedo dels grillons, quedant el fruit pelat. Les condicions de pelat dels cítrics estudiats (taronja var. Navel, Llimó var. Primofiori, Aranja var. Star Ruby) varien amb la matèria primera. Aquest treball, és doncs un intent d'obtenir informació de com influeixen les principals variables del procés (temperatura, temps, pH i concentració de mescla enzimàtica) en el pelat enzimàtic. També s'ha portat a terme un estudi dels paràmetres cinètics i termodinàmics durant el procés.Es va procedir a determinar l'optimització del procés de pelat d'aquests cítrics, i els valors de les variables del procés considerades per fer òptim el procés van ser molt similars : 28 minuts per taronges a la temperatura de 40,4 ºC, 12,8 minuts per llimons a 41,3 ºC i 13, 1 minuts a 40,6 ºC per aranges a una concentració de preparat enzimàtic que va resultar tenir el mateix valor en els experiments fets en taronja i llimó, excepte en aranja on la concentració resultant de l'optimització va ser menor que la dels altres cítrics. En el procés de pelat hi ha una transferència de matèria des de l'albedo fins a l'efluent. Aquesta transferència es produeix principalment per la hidròlisi enzimàtica que catalitzen els enzims components del preparat enzimàtic, essent la més important la produïda pels enzims pectinolítics que degraden el component principal de l'albedo: la pectina, encara que hi ha també una transferència de matèria produïda per la hidròlisi química. El seguiment d'aquesta incorporació de productes cap als efluents s'ha portat a terme, determinant-se la cinètica d'aquests productes de reacció: els sòlids solubles, els sucres reductors totals i l'àcid galàcturònic. L'activitat enzimàtica que després del procés de pelat disminueix en els efluents degut als productes de degradació de l'albedo, es pot incrementar eliminant aquests productes per ultrafiltració, produint increments de l'activitat poligalacturonàsica de 19,51 % en els efluents de pelat de taronja, de 10,97 % en els de llimó i 21,77 % en els d'aranja. També es van constatar increments en l'activitat cel·lulàsica que van ser de: 33,3 % pels efluents de taronja, de 9,58 pels de llimó i de 22,48 pels d'aranja.La velocitat de pelat expressada pel model que s'exposa en aquest treball es pot definir com la variació de la resposta de pelat amb el temps, i s'ajusta a la equacióY = exp [k(t-ti)] i es van determinar les constants cinètiques k relacionades amb la velocitat de pelat a diferents temperatures, que s'incrementa entre 30 i 41 ºC, disminuint a partir d'aquest valor per pèrdua d'activitat enzimàtica global del preparat. A les condicions òptimes les constants de velocitats determinades en minuts-1 van ser de: 4,7· 103 per la taronja, de 7,72 · 102 per els llimons i de 7,58 · 102 per l'aranja. Les energies activació resultants d'aplicar el model d'Arrhenius van ser de: Eapelat taronja = 120,7 kJ/mol; Eapelat llimó = 78,72 kJ/mol Eapelat aranja = 36,90 kJ/mol. Els valors de les energies d'activació del llimó i de l'aranja, estan dintre del interval de valors esmentats en la bibliografia per processos enzimàtics. La Eapelat taronja és més elevada i concorda amb un temps més elevat de pelat i una constant cinètica més baixa que pels processos de llimó i aranja. / El principio del pelado enzimático de los cítricos se basa en la hidrólisis de las sustancias pécticas presentes en las paredes celulares del albedo que son el "cemento" de unión de la piel y la pulpa del fruto, mediante la digestión por una preparación pectolítica, provocando la separación del albedo de los gajos, quedando el fruto pelado. Las condiciones de pelado de los cítricos estudiados (naranja var. Navel, limón var. Primofiori, pomelo var. Star Ruby) varían con la materia prima. Este trabajo es, pues, un intento de obtener información de cómo influyen las principales variables del proceso (temperatura, tiempo, pH y concentración de mezcla enzimàtica) en el pelado enzimático. También se ha llevado a cabo un estudio del los parámetros cinéticos y termodinámicos durante el proceso.Se procedió a determinar la optimización del proceso de pelado de estos cítricos, y los valores de las variables del proceso consideradas para hacer óptimo el proceso, fueron muy similares: 28 minutos para naranjas a la temperatura de 40,4ºC, 12,8 minutos para limones a 41,3ºC y 13, 1 minutos a 40,6ºC para pomelos a una concentración de preparado enzimático que resultó tener el mismo valor en los experimentos efectuados en naranja y limón, excepto en pomelo en los que la concentración resultante de la optimización fué menor que la de los otros cítricos. En el proceso de pelado hay una transferencia de materia desde el albedo hasta el efluente. Esta trasferencia se produce principalmente por la hidrólisis enzimàtica que catalizan las enzimas componentes del preparado enzimático, siendo la más importante la producida por las enzimas pectinolíticas que degradan el componente principal del albedo: la pectina, aunque hay también una transferencia de materia producida por la hidrólisis química. El seguimiento de esta incorporación de productos hacia los efluentes se ha llevado a cabo, determinándose la cinética de estos productos de reacción: los sólidos solubles, los azúcares reductores totales y el ácido galacturónico. La actividad enzimàtica que después del proceso de pelado disminuye en los efluentes debido a los productos de degradación del albedo, se puede incrementar eliminando estos productos por ultrafiltración, produciendo incrementos de la actividad poligalacturonásica de 19,51 % en los efluentes de pelado de naranja, de 10,97 en los de limón y 21,77 en los de pomelo. También se constataron incrementos en la actividad celulásica que fueron de : 33,3 % para los efluentes de naranja, de 9,58 para los de limón y de 22,48 para los de pomelo.La velocidad de pelado expresada para el modelo que se expone en este trabajo se puede definir como la variación de la respuesta de pelado con el tiempo, y se ajusta a la ecuación Y = exp [k(t-ti)] determinándose las constantes cinéticas k a diferentes temperaturas relacionadas con la velocidad de pelado, que se incrementa entre 30 y 41ºC, disminuyendo a partir de este valor por pérdida de la actividad enzimàtica total del preparado. A las condiciones óptimas las constantes de velocidades determinadas en min-1 fueron de : 4,7· 103 para la naranja, de 7,72 · 102 para limón y de 7,58 · 102 para el pomelo.Las energías de activación resultantes de aplicar el modelolo de Arrhenius expresadas en kJ/mol fueron de: Eapelado naranja = 120,7 kJ/mol; Eapelado limón = 78,72 kJ/mol Eapelado pomelo = 36,90 kJ/mollos valores de las energías de activación del limón y del pomelo están dentro del intervalo de valores citados en la bibliografia para procesos enzimáticos. La Eapelado naranja es más elevada y concuerda con un tiempo más elevado de pelado y una constante cinética más baja que para los procesos de limón y pomelo. / The principle of enzymatic peeling of citrus fruit is based on the hydrolysis of pectic substances present in the albedo cell walls that are the "cement" that fixes the peel and the fruit pulp by digestion with a pectolytic preparation, causing the albedo to separate from the segments, leaving the fruit peeled. The conditions studied for peeling citrus fruit (orange var. Navel, lemon var. Primofiori, grapefruit var. Ruby Star) vary with the feedstock. This work is thus an attempt to obtain information on the main variables influencing the process (temperature, time, pH and concentration of enzyme mixture) in the enzymatic peeling. A study of the thermodynamic and kinetic parameters during the process has also been carried out.The optimization of the peeling process of citrus fruits was determined and the values of the process variables considered optimal for the process were very similar: 28 minutes for oranges at temperature of 40.4º C, 12.8 minutes for lemons at 41.3º C and 13.1 minutes at 40.6º C for grapefruit at the concentration of the enzyme preparation with the same value in experiments performed on the oranges and lemons, but not the grapefruit. In the latter case, the resulting concentration from the optimization was lower than that for the other citrus fruit.In the peeling process there is a mass transfer from the albedo to the effluent. This transfer is mainly produced by enzymatic hydrolysis catalyzed by the enzyme components of the enzyme preparation, the most important being the one produced by pectinolytic enzymes that degrade the main component of the albedo: the pectin. However, there is also a mass transfer produced by chemical hydrolysis. The monitoring of this incorporation of products into the effluent was carried out to measure the kinetics of the reaction products: the soluble solids, reducing sugars and total galacturonic acid.Enzyme activity decreased in the effluents after the peeling process due to the degradation products of the albedo, but can be increased by removing these products by ultra filtration, resulting in increases in polygalacturonase activity of 19.51% in the effluent from orange peeling, 10.97% from the lemon and 21.77% from grapefruit. Increases were also found in cellulase activity. These were 33.3% for the orange effluents, 9.58 for the lemon and 22.48 for the grapefruit.The peeling rate expressed for the model described in this work can be defined as the variation in the peeling response over time, and fits to the equation Y = exp [k (t-ti)]. The kinetic constants k related to the peeling rate were determined at different temperatures, which increased from 30 to 41º C, decreasing after this value due to the loss of the total activity of the enzyme preparation. Under optimal conditions the velocity constants determined in minutes-1 were: 4.7 · 103 for orange, 7.72 · 102 for lemon and 7.58· 102 for grapefruit. The activation energies obtained from applying the Arrhenius model expressed in kJ/mol were: orange Eaorange peeling = 120.7; Ealemon peeling = 78.72 Ea grapefruit peeling = 36.90. The activation energy values for the lemon and grapefruit are within the range of values quoted in the literature for enzymatic processes. Eaorange peeling is higher and agrees with a longer peeling time and a lower kinetic constant than for the lemon and grapefruit processes.

La importància de considerar la connectivitat del paisatge en conservació i planificació ha anat guanyant creixent protagonisme en els últims anys. En aquesta tesi es preten donar resposta a aquestes necessitats mitjançant el desenvolupament i millora d'una metodologia objectiva i integrada basada en grafs espacials i índexs de disponibilitat (accessibilitat) d'hàbitat. Es presenten els desenvolupaments analítics que permeten quantificar les diferents formes en les que els elements del paisatge (tessel.les i enllaços) poden contribuir a la connectivitat i disponibilitat d'hàbitat i avaluem la solidesa i fiabilitat a llarg termini de les prioritats de conservació de la connectivitat a mesura que es van acumulant els impactes de successives pèrdues d'hàbitat i canvis en el paisatge. S'aborden diferents casos d'estudi per il.lustrar el potencial d'aquesta metodologia, la qual pot adaptar-se a una gran varietat d'aplicacions relacionades amb la connectivitat ecològica. El marc analític proposat permet identificar de manera coherent els elements connectors crítics en el paisatge i obre noves perspectives per a la planificació i gestió del paisatge forestal a escales àmplies. / La importancia de considerar la conectividad del paisaje en conservación y planificación ha ido ganando creciente protagonismo en los últimos años. En esta tesis se pretende dar respuesta a esas necesidades mediante el desarrollo y mejora de una metodología objetiva e integrada basada en grafos espaciales e índices de disponibilidad (accesibilidad) de hábitat. Se presentan los desarrollos analíticos que permiten cuantificar las diferentes formas en las que los elementos del paisaje (teselas y enlaces) pueden contribuir a la conectividad y disponibilidad de hábitat y se evalua la solidez y fiabilidad a largo plazo de las prioridades de conservación de la conectividad, a medida que se van acumulando los impactos de sucesivas pérdidas de hábitat y cambios en el paisaje. Se abordan diferentes casos de estudio para ilustrar el potencial de esta metodología, que puede adaptarse a una gran variedad de aplicaciones relacionadas con la conectividad ecológica. El marco analítico propuesto permite identificar de manera coherente los elementos conectores críticos en el paisaje y abre nuevas perspectivas para la planificación y gestión del paisaje forestal en escalas amplias. / The importance of accounting for landscape connectivity in conservation planning has risen in the last years, leading to an increasing interest in related quantitative approaches and in a proliferation of connectivity metrics. In this context, the main aim of this thesis was to develop and improve an objective and integrated methodology for connectivity conservation planning based on spatial graphs and habitat availability (reachability) metrics. We quantified the different ways in which landscape elements (patches and links) can contribute to the habitat availability connectivity in the landscape, and evaluated the robustness and long-term reliability of the conservation priorities when facing the impact of multiple habitat losses and landscape changes. We selected different case studies to illustrate the potential of this methodology, which can be adapted to a wide variety of landscape and forest planning applications with different degrees of biological detail. The proposed analytical framework provides a coherent identification of critical connectivity providers in the landscape network and new perspectives for forest landscape planning and management at wide spatial scales.

Cada vegada es dóna més importància al verd urbà i alhora s'exigeix sostenibilitat en les aportacions d'aigua, nutrients i tasques de manteniment. Les gespes, i recentment els prats, són un component important d'aquests espais. En els períodes de sequera en el clima Mediterrani cal restringir-ne el reg a favor d'usos prioritaris. Aquesta restricció es realitza en base a optimitzar l'ús de l'aigua i a l'aplicació d'aigües no convencionals com del freàtic, pluvials, regenerades, etc. Els objectius d'aquesta tesi se centren en avaluar l'eficiència en l'ús de l'aigua de diferents gespes i la resposta al reg amb aigua regenerada. A més, provar metodologies per analitzar-ne la qualitat ornamental a diferents escales. Finalment, estudiar les possibles relacions de competència, al·lelopatia i facilitació, en combinacions gramínia/lleguminosa que trobem en prats.Els mètodes de base ecofisiològica a nivell de fulla són precisos però llargs i tediosos, que els fa no recomanables pel seguiment de la qualitat de la gespa. L'ús d'escales de qualificació visual de gespes està molt estès, però té una base subjectiva, per això s'està incorporant l'espectroradiometria i la fotografia digital. La primera és una tècnica clàssica, però s'estan adaptant sensors portàtils, aptes per a la gestió. La segona, amb el desenvolupament de programes informàtics, es senzilla i de baix cost que la fa idònia tant per la recerca i millora de varietats com per a gestors d'espais verds; i és un punt important de la present tesis, que ha generat un sistema objectiu, fiable, reproduïble i barat per avaluar in situ i en temps real la qualitat de la vegetació, referent a la biomassa, nutrició i estat hídric.Dels resultats obtinguts es conclou que a l'estiu és necessari com a mínim un 60% de l'evapotranspiració de referència, ETo. Mentre que a la tardor - hivern es podria reduir el reg al 40 % de la ETo per garantir la qualitat. El reg amb aigua regenerada de salinitat superior a 4 dS m-1 disminueix la qualitat de la gespa. Sobretot la formada per espècies del tipus fotosintètic C3 en sòl argilós però en sòls sorrencs són viables. Les pluges de tardor afavoreixen el rentat de sals de la zona radicular. Les relacions entre espècies mostren com Lotus tenuis es va desenvolupar millor sense la presència de Cynodon dactylon perquè n'ocupava l'espai subterrani del test. Els efectes de la competència subterrània eren més importants si hi havia competència aèria. Els extractes de fulles seques, germinats i la presència de llavors de C. dactylon en el medi de cultiu no van tenir efecte en la germinació en les concentracions provades. Determinats extractes de C. dactylon van estimular el desenvolupament de les plàntules. Les llavors de C. dactylon van disminuir el desenvolupament de la part aèria de plàntules de L. corniculatus. / Cada vez se da más importancia al verde urbano y al mismo tiempo se exige sostenibilidad en los aportes de agua, nutrientes y tareas de mantenimiento. Los céspedes, y recientemente los prados, son un componente importante de estos espacios. En los períodos de sequía en clima mediterráneo se debe restringir el riego a favor de usos prioritarios. Esta restricción se realiza en base a optimizar su uso y a la aplicación de aguas no convencionales, como del freático, pluviales, regeneradas, etc. Los objetivos de esta tesis se centran en evaluar la eficiencia en el uso del agua de distintas especies de césped y su respuesta al riego con agua regenerada. Además, probar metodologías para analizar su cualidad ornamental a distintas escalas. Finalmente, estudiar las posibles relaciones de competencia, alelopatía y facilitación en combinaciones gramínea/leguminosa que encontramos en prados.Los métodos de base ecofisilógica a nivel de hoja son precisos pero largos y tediosos, lo que no los hace recomendables para el seguimiento de la cualidad del césped. El uso de escaleras de calificación visual de céspedes está muy extendido, pero tiene una base subjetiva. Recientemente se está incorporando la espectroradiometría y la fotografía digital para los análisis de césped. La primera es una técnica clásica pero se están adaptando sensores portátiles para poderse utilizar en espacios verdes. La segunda, con el desarrollo de programas informáticos aporta sencillez y bajo coste, que posibilita su idoneidad para la investigación y mejora de variedades como para gestores de espacios verdes; y es un punto importante de la presente tesis, que ha generado un sistema objetivo, fiable, reproducible y económico para evaluar in situ y en tiempo real la cualidad de la vegetación, referente a la biomasa, nutrición y estado hídrico. De los resultados obtenidos se concluye que en verano es necesario como mínimo un 60% de la evapotranspiración de referencia, ETo. Mientras que en otoño - invierno se podía reducir el riego al 40 % de la ETo para garantizar la calidad. El riego con agua regenerada de salinidad superior a 4 dS m-1 disminuye la calidad del césped, sobretodo la formada por especies del tipo fotosintético C3 en suelo arcilloso y en suelo arenoso son viables. Las lluvias otoñales favorecen el lavado de sales en la zona radicular. Las relaciones entre especies muestran como Lotus tenuis se desarrolló mejor sin la presencia de Cynodon dactylon, porque la gramínea ocupaba el espacio subterráneo de la maceta. Los efectos de la competencia subterránea eran más importantes si había competencia aérea. Los extractos de hojas secas, germinados y la presencia de semillas de C. dactylon en el medio de cultivo no tuvieron efecto en la germinación, en las concentraciones probadas. Determinados extractos de C. dactylon estimularon el desarrollo de las plántulas. Las semillas de C. dactylon disminuyeron el desarrollo de la parte aérea de plántulas de L. corniculatus. / Urban green has been more important, and at the same time, sustainability is required in reference to water, nutrients and maintenance inputs. Turfgrass, and recently prairines are an important component in urban parks. In Mediterranean climate drought periods, irrigation should be restricted to priority uses. This restriction is made on its optimizing use basis and unconventional water application as the groundwater, stormwater, reclaimed, and so on. The objectives of this thesis focus on evaluating the water use efficiency of different grass species and their response to reclaimed water irrigation. Moreover, test methodologies for analysing their ornamental qualities at different scales. Finally, to study the possible relations of competition, allelopathy and facilitation in combination grass - legume found in prairines. Ecofisilogic methods at leaf level are accurate, but tedious and time consuming, which are not recommended for monitoring the lawn quality. The visual quantification methods are common in turfgrass, but these techniques are subject to bias and can be inaccurate. Recently, it has incorporated espectroradiometric and digital photography for turf analysis. The first is a classical technique but sensors are being adapted to be portable in green spaces. The second, relates to software development, brings simplicity and low cost, allowing their suitability for research and improved varieties to green space managers, and is an important point of this thesis, which has created an objective, repeatable accuracy, precision and cost - effective for evaluating in situ and in real time the vegetation quality, regarding biomass, nutrition and water status. From the obtained results it is concluded that in summer, at least 60% of the reference evapotranspiration (ETo) is necessary for quality assurance. While in autumn - winter irrigation could be reduced to 40% of ETo. Irrigation with reclaimed water above 4 dS m-1 salinity reduces turf quality, particularly the C3 photosynthetic turfgrass in clayry soil, but in sandy soil they are viable. Autumn rains washed soil salts in the root zone. Relationships between species showed such as Lotus tenuis evolved better without Cynodon dactylon presence, because the grass was in all belowground pot area. Belowground competition effects were more important in above-ground competition. Leaves and germinated seeds extracts at the concentrations tested, and C. dactylon seeds presence in the culture medium had no effect on Lotus spp. germination. Certain C. dactylon extracts stimulated Lotus spp. seedlings. C. dactylon seeds decreased the development of the shoot of L. corniculatus seedlings.

En la presente tesis se han realizado estudios de eliminación de metales pesados y arsénico de aguas contaminadas mediante procesos de adsorción sobre materiales de bajo coste. Dichos materiales son, en todos los casos, subproductos de industrias agroalimentarias o metalúrgicas.La tesis consta de diferentes capítulos enmarcados en tres secciones: (i) Eliminación de cromo hexavalente y trivalente (ii) Eliminación de cationes divalentes de metales pesados en presencia de complejantes y en mezclas multimetálicas y (iii) Eliminación de arsénico utilizando un subproducto de la industria de cromados metálicos como adsorbente. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que ciertos residuos industriales pueden ser utilizados como adsorbentes en la detoxificación de efluentes contaminados con metales pesados. La tecnología propuesta representa una alternativa sostenible y de bajo coste frente a los tratamientos actuales más costosos y dependientes, en muchas ocasiones, de productos derivados del petróleo. / The present thesis focuses on the removal of heavy metal cations and arsenic from polluted aqueous effluents by adsorption onto low cost sorbents. These materials are, in all the cases, by-products of agroalimentary or metallurgical industries.The document is formed by different chapters structured in three sections. These sections concern: (i) Hexavalent and trivalent chromium removal, (ii) heavy metal cations removal in presence of complexing agents and from multimetal mixtures and (iii) arsenic removal by sorption onto a by-product of an electroplating industry.The results obtained point out that several industrial wastes can be successfully used as sorbents to remove heavy metals from aqueous polluted effluents. The proposed technology represents a low cost and environmental-friendly alternative to the current treatments, more expensive and many times, dependent of oil derivatives.

Actualmente, la conservación de los suelos (CS) en el medio rural puede ser considerada como una asignatura pendiente en España. Consecuencia de una intensa mecanización y tecnificación agrícola, junto a la puesta en cultivo de grandes superficies de tierra en las últimas décadas, en muchos casos, realizadas en suelos de mediocre o muy baja calidad agronómica y en laderas con pendientes elevadas, dejando de lado las prácticas y estructuras de CS tradicionales, se ha visto muy favorecida la erosión hídrica. Por otro lado, posteriormente, el progresivo abandono de cultivos marginales (no rentables) ha provocado, aún con mayor intensidad, la aceleración de estos procesos erosivos, especialmente en litologías deleznables y poco consistentes. Esto da como resultado pérdidas de suelo fértil muy cuantiosas, no admisibles para nuestros territorios, además de otros graves problemas colaterales aguas abajo en infraestructuras, poblaciones, cultivos y, en última instancia, afectando a todos los ecosistemas presentes en las áreas afectadas, y con gran impacto en regiones del sur y sureste de España como la Región de Murcia, caracterizadas por frecuentes episodios de torrencialidad. Para minimizar este grave problema, una de las herramientas más relevantes con que cuenta actualmente el estado y los gobiernos regionales son los denominados Programas de Desarrollo Rural (PDRs); instrumentos político-administrativos de la PAC, que movilizan una importante cantidad de recursos financieros (fondos FEADER). En éstos, se contemplan medidas (líneas de ayuda) entre las que existen algunas con potencial relevancia o repercusión en la lucha contra la erosión y la CS. Igualmente, a nivel nacional e internacional, existen también una amplia muestra de iniciativas y proyectos relacionados con la conservación y restauración de suelos degradados y, en concreto, muchos de ellos abarcan el problema de la erosión y/o las técnicas y prácticas de CS, utilizando diferentes metodologías y enfoques para su estudio y, especialmente, para la difusión, demostración y/o extensificación de dichas técnicas y prácticas, contando con los diversos agentes interesados: investigadores, expertos técnicos, agricultores, entre otros. En el presente trabajo, se expone el resultado de la investigación llevada a cabo con el objetivo general de aportar un mayor grado de conocimiento sobre los PDRs aplicados y proyectos e iniciativas relacionadas con la CS, con especial atención a la Región de Murcia. Para ello, se contempla el estudio y análisis de los PDRs de las diecisiete CC.AA., correspondiente al periodo 2007-2013, y del Marco Nacional que lo respalda, donde se incluyen una serie de exigencias (BPAs y BCAM). Todo ello, fue realizado y armonizado con la finalidad de identificar y evaluar las medidas y submedidas con potencial de cara a la CS, así como las técnicas y prácticas concretas y requisitos administrativos contemplados en éstas. Además, como un caso regional concreto de un área con alto riesgo de desertificación, se ha estudiado la Región de Murcia, con un horizonte temporal mayor, para realizar en último lugar, una validación de algunas de las líneas con impacto en la CS, mediante un estudio en campo de una muestra importante de expedientes de ayudas. Igualmente, se ha incluido como avance, un breve análisis del recientemente aprobado PDR 2014-2020, con el fin de poder valorar la tendencia con respecto a anteriores programas de esta región. Finalmente, también se han estudiado una extensa muestra de iniciativas y proyectos relacionados con la CS, evaluando por un lado, las temáticas y líneas de estudio y, por otro, las herramientas y estratégicas seguidas por éstos, para el desarrollo procesos colaborativos entre los diferentes agentes involucrados y los métodos para la aplicación estas técnicas y prácticas en el medio rural. Entre los resultados obtenidos resaltar que: (i) las ayudas destinadas a forestación, en sus distintas modalidades, serían las más efectivas por su duración y cobertura y, en general, por sus buena implantación; (ii) en las explotaciones agrarias donde se continua ejerciendo una actividad productiva, tendríamos otro grupo de ayudas con interés (ayudas agroambientales). Se trata de un grupo bastante heterogéneo de distintas líneas, en el cual existe un elevado número de ellas que muestran tener cierto interés, al estar claramente alineadas con la mejora de las prácticas agrarias, o bien, favoreciendo la implantación y/o mantenimiento de estructuras estables de CS; (iii) en el caso concreto de la Región de Murcia, destaca la línea denominada precisamente “Conservación de suelos”, que contempla la ejecución de fajas de vegetación transversales a la pendiente, entre otros requisitos, aunque ésta sería sólo uno de los muchos ejemplos dentro de las distintas tipologías encontradas en toda España, tales como: sistemas de producción, prácticas agrícolas, ejecución de obras protectoras o de defensa, manejo de ganado, etc.; (iv) igualmente, se han hallado proyectos y acciones nacionales e internacionales de I+D muy relacionados con la CS, en los cuales existe información muy valiosa de las prácticas y técnicas estudiadas o evaluadas, además de las metodologías aplicadas para alcanzar una adecuada difusión e implantación a mayor escala, aspecto de gran importancia de cara a que todos estos trabajos tengan finalmente impacto real y supongan un avance social para el medio rural; (v) por último, gracias a todos los estudios y análisis llevados a termino en el trabajo, se han podido realizar una serie de aportaciones o sugerencias para la mejora de estos programas o de líneas de interés científico y social, pensando en la continuación de estudios relacionados con la temática de esta tesis. Palabras clave: conservación de suelos, erosión, medio rural, desarrollo rural, PDR, medidas agroambientales, forestación, buenas prácticas agrarias, condicionalidad. / Nowadays, soil conservation (SC) in the rural areas can still be considered as a pending signature in Spain. The consequence of an intensive agricultural mechanisation and technification over the last decades, the cultivation of large surfaces of land with mostly mediocre or very bad agronomic quality soil, as well as high slopes hillsides, leaving aside the traditionally practices and structures of SC, has greatly favoured water erosion. On the other hand, the gradual abandonment of marginal crops (unprofitable) accelerated these erosive processes, specially on friable and inconsistent lithologies. As a result of that, an important quantity of fertile soil has been lost, which can not be permitted in our territory, besides others serious collateral problems downstream on infrastructures, settlements, crops and eventually, concerning all ecosystems in the areas affected, having a high impact on south and south-eastern regions of Spain like the Region of Murcia, characterized by frequent episodes of torrential nature. In order to minimise the consequences of this serious issue (water erosion), one of the more relevant tool currently available to the state and regional governments are the nominated Rural Development Programs (RDP); political-administrative instruments of the CAP that mobilises a significant quantity of financial sources (the EAFRD). These programmes include measures (such as grant lines), some of them with relevance or potential repercussions on erosion control and SC. At the same time, both at national and international level, also exist a wide range of initiatives and projects related to the conservation and restoration of degraded soil. Many of them cover the erosion issue and/or techniques and practices of SC using different methods and approaches for their studies, specially for dissemination, demonstration and/or extensification of these techniques and practices, counting with the diverse stakeholders: researchers, technical experts, farmers, among others. In the present study, the results of this research are presented with the general objective to contribute to a greater knowledge about the RDP applied and projects and initiatives related to SC, with special attention to the Region of Murcia. In order to do so, the RDP of the seventeen autonomous regions corresponding to the 2007-2013 period has been studied and analysed, as well as the corresponding national framework that supports them, including a series of requirements (GAP and GAEC). The whole study has been made and harmonized in order to identify and assess the measures and submeasures with emphasis to SC as well as the techniques, practices and administrative requirements included inside it. Furthermore, as a regional case of an area with high risk of desertification, the Region of Murcia has been studied with a longer time horizon to finally validate some of the lines with impact on SC, through a field study of an important sample of grant files. At the same time, a short analysis of the recently approved RDP 2014-2020 has been included as introduction to asses the tendency in respect to the previous programmes of this region. Finally, a wide sample of initiatives and projects related to SC has been studied assessing, on one hand, the topic and the lines of study and on the other, the tools and approaches followed to the development of collaborative process between the different stakeholders and the methods to the application of these techniques and practices on the rural areas. The following conclusions can be highlighted from this study: (i) the grants used to afforestation, in their different modalities, are the most effective measures due to the duration and coverage and in general for their proper implementation; (ii) the farms with a productive activity, could have another group of grants available (agri-environment grants). This is a rather heterogeneous group with different lines, in which a high number of them show to have a certain interest to be clearly aligned themselves with the improvement of the agricultural practices, or to favour the implementation and/or maintenance of steady structures of SC; (iii) in the specific case of the Region of Murcia, it just highlights the line named “Soil conservation”, that takes into account the realisation of vegetation strips across the slope, among other requirements. However, this would only be one of the many examples within the different types of grant lines found in Spain, such as: production systems, agricultural practices, implementation of protective or defence works, livestock management and so on; (iv) it has been found national and international R&D projects and actions closely related to SC, in which exist information highly valuable about the practices and techniques studied and assessed, moreover the methods applied to reach a suitable large scale dissemination and implementation, that is a very important aspect for all kind of works with real impact and it supposes a social advance for the rural areas; (v) finally, thanks to the studies and analysis carried out in this work, a series of contributions and suggestions with regard to the improvement of these programmes or the lines of scientific and social interest has been able to made, for further study in relation to the subject of this thesis. Key words: soil conservation, erosion, rural areas, rural development, RDP, agri-environmental measures, afforestation, good agricultural practices, conditionality.

El presente estudio pretende conocer la situación actual de los suelos de la comarca de Molina de Segura (Murcia) así como ver si presentan una planificación racional del territorio ya que no había estudios anteriores que caracterizaran tan detalladamente los tipos y usos de los suelos de esta comarca. Los dos principales tipos de suelos presentes son Regosoles calcáricos (suelos poco evolucionados con un horizonte A ócrico en superficie como único horizonte diagnóstico y con abundante carbonato cálcico) y Fluvisoles calcáricos (suelos jóvenes que tienen en superficie un horizonte A o Ap ócrico y presentan propiedades flúvicas, también con carbonato cálcico). En los alrededores encontramos además Calcisoles y los Solonchaks quedan reducidos a puntuales saladares. Respecto a los usos del suelo más importantes en esta comarca: el agrícola (se encuentra en la Vega Media del río Segura en suelos de la huerta murciana destinados a cultivo de frutales y hortícolas) y el industrial, con un creciente sector, destacado a nivel regional y nacional, concentrado en cinco polígonos industriales. Se deseaba conocer su compatibilidad, fundamental para un desarrollo sostenible en la zona. Para llevar a cabo este estudio se diseñó una malla de muestreo densa (cada km2) que permitiera elaborar una cartografía de cada uno de los parámetros estudiados para ver su distribución espacial. Asimismo, en el caso de los suelos agrícolas se tomaron muestras de agua de riego, procedentes del río Segura, acequias o balsas, para conocer su calidad actual de cara a posibles problemas de salinización. En el caso de los suelos agrícolas se deseaba conocer su estado en cuanto a fertilidad, posibles problemas de degradación por salinización o pérdida de materia orgánica. Mientras que en el caso de los suelos industriales lo prioritario era conocer si presentaban problemas de degradación química por contaminación. Se tomaron 68 muestras de capa arable (a una profundidad de 0-30 cm, mezcla de varios puntos para que fuera homogénea) y se determinaron los parámetros necesarios para su completa caracterización: parámetros físicos (granulometría, estructura, densidad, humedad y color) y químicos (pH, carbonato cálcico, capacidad de cambio, macronutrientes -carbono orgánico, nitrógeno total, fósforo asimilable, sodio, potasio y magnesio asimilables- y micronutrientes-hierro, cobre, manganeso, cinc, plomo y cadmio-tanto totales como asimilables para ver que fracción del total se encuentra realmente disponible a las plantas y la posible contaminación por metales pesados). Se estudia asimismo la mineralogía de los suelos para conocer su fertilidad potencial. Para saber su estado de salinidad se determinó la conductividad eléctrica en relación 1:5 y la concentración salina de dicho extracto (cationes: sodio, potasio, calcio, magnesio y aniones: sulfatos, nitratos y cloruros) posteriormente se calculó el RAS. Con el correspondiente análisis estadístico (test no paramétricos de Kruskal Wallis y Wilcoxon) comparando tipos de suelos (Fluvisoles y Regosoles) y usos de los mismos (agrícola en la actualidad, agrícola en el pasado e industrial) se encuentra que se presentan diferencias estadísticamente significativas entre Regosoles y Fluvisoles en cuanto a carbono orgánico, nitrógeno total, C.E., calcio, magnesio, nitratos y sulfatos solubles, fósforo, cobre, hierro, manganeso y zinc asimilables y zinc total. En el resto de variables no se presentan diferencias estadísticamente significativas. Respecto al uso se presentan diferencias estadísticamente significativas en nitrógeno y magnesio al comparar uso agrícola actual y pasado y diferencias estadísticamente significativas en todos los parámetros excepto en el carbonato cálcico, capacidad de cambio, sodio, potasio y magnesio asimilables al comparar los usos industrial y agrícola. Se realizó la matriz de correlación de Pearson de todos los parámetros analizados y se presentan las ecuaciones de regresión y sus gráficas en los casos en el que el coeficiente de correlación es superior a 0.7. Analizados y discutidos estos resultados se puede concluir que la comarca de Molina de Segura presenta hoy en día una planificación racional del territorio, clave para mantener un desarrollo sostenible, conseguir progreso y modernización sin renunciar a valores tan tradicionales como los de la “huerta murciana”, signo de identidad reconocido a nivel europeo y mundial. / The present study is intended to know the actual situation of the soils in the area of Molina de Segura (Murcia) and to evaluate if a rational planning of the territory is taken into consideration. There are no previous reviews on a detailed characterization of the soils of this area (types and uses of the soils). The two main type of soils in the area are Calcaric Regosols (not evolved soils with an ocric A horizon in surface as the only diagnostic horizon and with a lot of calcic carbonate) and Calcaric Fluvisols (young soils with an A or Ap ocric horizon in surface and fluvics properties as well as a high content of calcic carbonate. In the surrounding areas, Calcisols are also found and Solonchaks appear in isolated saline areas. With respect to the most important uses of the soils in this region, we can find soils used for agricultural activities (this area is located in the Vega Media of the Segura River and has fruit trees and vegetable production) and soils used for industrial activities, growing sector at regional and national levels. These industries are located in five industrial areas. The compatibility of both uses of the soils is studied in relation to the sustainable development of this area. To carry this study, a dense sampling grid was designed (sampling each km2) in order to develop the mapping for each one of the measured parameters and so to know its geographical distribution. Furthermore, water samples from the Segura River and from irrigation ditches and pools were taken near the agricultural areas to study water quality and potential salinization problems. For the studied soils in agricultural areas we want to know their fertility, potential degradation problems due to salinization or to loss of organic matter. For the soils in industrial areas, with this study we want to evaluate chemical degradation problems caused by contamination. 68 samples of topsoils were taken, 0-30 cm depth, mixing several points in order to obtain a representative sample. All necessary parameters to characterize the soils were measured: physical parameters.(granulometry, structure, density, humidity and colour), chemical parameters (pH, calcic carbonate, cations exchange capacity, macronutrients - organic carbon, total nitrogen, available phosphorous, available sodium, potassium and magnesium - and micronutrients - total and available iron, copper, manganese, zinc, lead and cadmium - to know which is the proportion of these elements that is really available for the plants as well as potential soil contamination due to heavy metals. Mineralogical composition of the soils was also studied to know their potential fertility. In order to know soils salinity, electric conductivity in soil:water 1:5 extract was measured, and salts concentrations of these extracts was determined (cations: sodium, potassium, calcium, magnesium and anions: sulfates, nitrates and chlorides). After measurements, RAS was calculated. Statistical analysis (non parametrical tests of Kruskal Wallis and Wilcoxon) comparing types of soils (Fluvisols and Regosols) and their different uses (for agriculture nowadays, for agriculture in the past and for industries) reveal that there are significant differences between Regosols and Fluvisols in organic carbon; total nitrogen; C.E.; soluble calcium, magnesium, nitrates and sulfates; available phosphorous, copper, iron, manganese and zinc and total zinc. No significant differences are found in the other studied parameters. With respect to the uses of the soils, significant differences are found in nitrogen and magnesium when uses for agriculture in the present and in the past are compared. Significant differences in all studied parameters except in calcic carbonate, cations exchange capacity, available sodium, potassium and magnesium are found when uses for agriculture and industrial soils are compared. Pearson's correlation matrix of all the analyzed parameters was made and regression equations and their graphics are presented when correlation coefficient is higher than 0.7 With the results obtained we can conclude that this region of Molina de Segura has nowadays a rational planning of the territory, important to support a sustainable development, keep progressing, modernizating without renouncing to traditional values such as those of "la huerta murciana", identity symbol well-known worldwide.

La presente investigación presenta una metodología para el diseño de nuevos productos o su innovación basada en la fase creativa y el diseño y análisis de experimentos, se enfoca a la creación de productos agroindustriales en zonas marginadas de México. El objetivo final es a través de estas dos técnicas reducir los tiempos de investigación y desarrollo, generando diseños robustos de productos con la más alta calidad, el alcance, abarca también el diseño de procesos de manufactura hasta terminar la rampa de aprendizaje. Se decidió probar la metodología en proyectos de desarrollo social que estuvieran basados en productos agroindustriales porque el contexto era muy diferente al de una empresa formal con procesos y estructuras perfectamente definidas. En México el campo agrícola tiene un gran potencial, y es una variable directamente vinculada a la pobreza, la gente que vive en el campo es quien más sufre este flagelo por lo que este trabajo de investigación de manera paralela plantea que, independientemente de las políticas públicas de los tres órdenes del gobierno en México, (federal, estatal y municipal) a través de los proyectos productivos es posible revertir los índices de pobreza al generar micro empresas que a su vez son plataforma para que otras crezcan a su alrededor como una cadena de suministros de materias primas y su producto sea de una calidad tal que pueda ser exportado. Por sí sola, la metodología propuesta no puede asegurar que a pesar de que se realice un buen diseño de producto, el proyecto productivo sea exitoso, por lo que se tuvo que hacer todo un estudio referente a la pobreza y las variables que más inciden en el éxito de estos proyectos que están directamente vinculados al nivel educativo, sanidad y vivienda. Durante los últimos 17 años personalmente he trabajado en proyectos agroindustriales y he conocido la pobreza de cerca, pero durante el trabajo de tesis se tuvo que investigar en la parte social y de definición del problema para crear las condiciones de que un proyecto de desarrollo social tuviera éxito. El capítulo dos de la tesis se realiza un estudio sobre la pobreza en las zonas margindas y se explica como variables externas inciden en los proyectos de desarrollo social, como soluciones factibles que no son objeto del estudio de la tesis pero explica el contexto bajo el cuál se trabajó y recabo la información para la investigación. En el mismo capítulo se presenta un trabajo de campo para definir los cultivos agrícolas de alta potencialidad en la zona de estudio, ya que basado en estos estudios se genera el diseño de nuevos productos o su innovación. En el capítulo tres se plantea un método de trabajo para plantear las condiciones mínimas ideales para generar equipos de trabajo, así como el desarrollo de las técnicas de creatividad que la presente tesis acondicionó para que pudieran ser aplicadas en los proyectos agroindustriales así como el sustento matemático y filosófico con el cual se dio forma a la Ingeniería del Pensamiento (Prof. Lluís Claudí) como una técnica de creatividad para el desarrollo de nuevos productos y solución de problemas de fabricación, la cual es una aportación del presente trabajo de investigación. Las técnicas de creatividad empleadas en esta tesis: lluvia de ideas, mapas mentales, y Triz las dos últimas se les hicieron adecuaciones. A los mapas mentales se le adicionó el diseño de sistemas de información propuesto por el doctor Brian Wilson conocido como cruz de malta y par el Triz se generó una base de datos agroindustrial con los cultivos de alta potencialidad, sus zonas, las variables óptimas de humedad, temperatura, calidad de suelo así como sus propiedades físico químicas que la industria potencializa en otros productos. Ambas también son aportaciones de la tesis. El desarrollo e investigación de los métodos del diseño experimental se presentan en el capítulo cuatro, es aquí donde se explican las bondades de la simulación matemática y como esta reduce el tiempo de investigación de nuevos productos, se explica bajo qué condiciones se aplica cada técnica así como la interpretación de los resultados. En el capítulo cinco se plantea la metodología para la reducción de tiempo de desarrollo de nuevos productos basado en las técnicas de fase creativa y diseño de experimentos bajo los tres tipos de pensamiento: sistémico, prospectiva y concurrencia, este es la parte central de la tesis ya que describe las interacciones de las diferentes técnicas y como se aplican la metodología en un proyecto real. El proceso de probar la metodología y registrar los resultados se hace en el capítulo seis a través de proyectos productivos en donde aplicó la metodología y se analiza paso a paso los resultados, los éxitos, los fracasos, las modificaciones al trabajo original para finalmente en las conclusiones describir formalmente los resultados y la aportación del trabajo de investigación. / This research work shows a methodology for the design of new products or their innovation based on the creative phase and the design and analysis of experiments, it focuses on the creation of agro-industrial products in poverty areas of Mexico. The top goal is through these techniques reduce the time of research and development, generating robust product designs with the highest quality, the scope of the research, also covers the design of manufacturing processes to finish the ramp learning to product massive. It was decided to test the methodology in social development projects that were based on agro-industrial products because the context was very different from a formal business processes with a clearly defined structures. In Mexico the agricultural farm has great potential, and it´s a variable directly linked to poverty, people who live in the rural zone, is most affected, so this research suggests that in parallel, regardless of political public of the three levels of government in Mexico, (federal, state and local government) through productive projects is possible reverse poverty by generating micro enterprises which in turn are growing platform for others around them as a string supply of raw materials and product is of a quality that can be exported . By itself, the proposed methodology cannot make sure that by applying the result will be an excellent product and by consequence productive project to be successful, so we had to make a deeply study of poverty and the variables that affect the success of these projects are directly related to education, health and life style . For the past 17 years I have personally worked on agroindustrial projects and have known poverty closely, but during the thesis work had to investigate in the social part and problem definition to create the conditions for a social development project had success. Unfortunately the ruled of operation for INDESOL and the lack of technical assistance to people interested in presenting these projects, are the causes because the budget is not applied to productive projects and for consequence, the resource is deviated to assistance programs. The assistance programs have been those who have hurt Mexico, because it’s more comfortable for people receiving monthly financial assistance and they not necessary to work, solve a problem at the moment but does not generate income financial and therefore the economy stops. Chapter 2 of the thesis explains these variables and how they affect social development projects as well as possible solutions. In the same chapter field research is presented to define the high potential agricultural crops in the area of study, since these studies based on the design of new products or innovation is generated. In chapter 3 a working method is proposed to the define the minimum ideal conditions to create work teams, and the development of creativity techniques that this thesis conditioned so that they could be applied in,agro industrial projects as well as the mathematical support and philosophy with which it forms the Thought Engineering (Prof. Lluís Claudi ) as a technique of creativity to develop new products and solving manufacturing problems, which is a contribution of this research. The creativity techniques used in this thesis are: brainstorming, mind map, and Triz; the last two techniques were adequate to the projects characteristics. The mind map was added with the designing information systems proposed by Dr. Brian Wilson called Maltese cross, and the Triz with an agro industrial data base based for products with high potential, the grown areas, optimum moisture variables as well as temperature, farmer field quality and their physicochemical properties that potentiates other industry products . Both are also contributions of the thesis. The research and development of methods of experimental design are presented in Chapter 4, this is where the benefits of mathematical simulation are explained and as this reduces the time of new product research, in the same time explained under what conditions each technique applies well and the interpretation of results. In chapter 5 the methodology to reduce development time for new products based on creative techniques and design of experiments, is based under the three types of thoughts: systemic, prospective and concurrent, this is the central part of the thesis because it describes the interactions of the different techniques and methodology as applied in a real project. The process of testing the methodology and record and analyze the results would be show in the chapter 6 through productive projects where was applied the methodology, and step by step the results are analyze; successes designs, failures, modifications to the original work and, finally discussed in the conclusions formally describe the results and the contribution of research.

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Entre les estratègies ambientals i productives en l'ús dels nutrients s'inclou l'ús dels purins i l'ús dels inhibidors de la nitrificació (IN). En el cas del purins cal conèixer el seu impacte en el medi i valorar la seva capacitat d'aportar nutrients. L'aparició del nou IN, 3,4-dimetilpirazol fosfat (DMPP), patentat per l'empresa BASF l'any 1997, obria la possibilitat d'aplicar un producte que fins ara estava limitat als cultius d'alt valor econòmic, a la jardineria i als camps de golf.La Tesi doctoral avalua, en diferents escenaris, l'ús del DMPP i l'ús de purins. Per aquest motiu, es van dur a terme dos experiments en testos amb el cultiu de raigràs anglès (Lolium perenne L.). També es van realitzar tres experiments de camp, un amb blat d'hivern (Triticum aestivum L.) durant quatre campanyes (1999-2003) en un sòl franc, un amb el mateix cultiu durant dues campanyes (2001-2003) en un sòl franc argil.lo-llimós, i un amb panís (Zea mays L.) durant dues campanyes (2002 i 2003) en un sòl franc. Utilitzant les dades del primer experiment de blat es va portar a terme una calibració i validació del model de simulació CropSyst.El DMPP es va avaluar en diferents dosis de purí i en fertilitzants minerals, mitjançant el control del rendiment del cultiu, de l'absorció de nitrogen i en alguns experiments, de la resta de macro i micronutrients, i dels nivells de nitrats i amoni en el perfil del sòl.També es van calcular índexs d'eficiència en l'ús del nitrogen i es va fer un balanç aproximat de nitrogen. En el cas dels testos, es van mesurar les pèrdues de nitrogen per lixiviació.En general els rendiments van respondre directament a les aportacions de nitrogen, peròno es van trobar diferències clarament significatives per la utilització del DMPP.Igualment va passar amb l'absorció de nitrogen i altres macro i micronutrients. Es van veure alguns resultats interessants a nivell mediambiental pel que fa a la pèrdua de nitrats per lixiviació, ja que hi va haver una reducció considerable d'aquestes pèrdues pel fet d'utilitzar el DMPP.El que és evident és que en experiments de camp hi ha un error experimental molt elevat que emmascara l'efecte que es vol analitzar. Com s'ha demostrat, no hi ha una clara consistència dels resultats. És a dir, en el cas de l'IN, l'efecte analitzat no sempre ha estat el de la hipòtesi plantejada. Tot i així, en la situació actual amb uns preus similars entre els fertilitzants amb i sense inhibidor de la nitrificació, els avantatges en l'ús de l'IN cal que es considerin (menys pèrdues per rentat, major disponibilitat de N per a laplanta i millors índexs d'eficiència) com una clara millora en la gestió de la fertilitzaciónitrogenada i una opció que s'ha tenir en compte com a bona pràctica agrària.D'altra banda, en l'experimentació amb purins en quantitats que no superin els 30 m3 ha-1, el sistema tendeix a estar equilibrat respecte al balanç de fòsfor en el cas del blat de regadiu. El valor fertilitzant dels purins va quedar clarament demostrat i les seves limitacions ambientals poden controlar-se amb l'ús d'anàlisis tant dels purins com dels sòls on s'apliquen.Pel que fa a l'ús del DMPP en els purins, els clars efectes de l'assaig amb testos no es van mostrar de manera tan evident en els experiments de camp. Fa falta un major control de les variables mesurades al camp per obtenir una clara resposta de l'efecte de l'IN aplicat amb el purí. / Entre las estrategias ambientales y productivas en el uso de los nutrientes, se incluye el uso de los purines y el uso de los inhibidores de la nitrificación (IN). En el caso de lospurines, hace falta conocer su impacto en el medio y valorar su capacidad para aportar nutrientes. La aparición del nuevo IN, 3,4-dimetilpirazol fosfato (DMPP), patentado por la empresa BASF en el año 1997, abría la posibilidad de aplicar un producto, que hasta el momento, estaba limitado a cultivos de alto valor económico, a la jardinería y acampos de golf.La tesis doctoral evalúa, en distintos escenarios, el uso del DMPP y el uso de los purines. Por este motivo, se llevaron a cabo dos experimentos en macetas con el cultivo de raigrás inglés (Lolium perenne L.). También se realizaron tres experimentos de campo, uno con trigo de invierno (Triticum aestivum L.) durante cuatro campañas(1999-2003) en un suelo franco, uno con el mismo cultivo durante dos campañas (2001- 2003) en un suelo franco arcillo-limoso, y uno con maíz (Zea mays L.) durante dos campañas (2002 y 2003) en un suelo franco. Utilizando los datos del primerexperimento de trigo se llevó a cabo una calibración y validación del modelo de simulación CropSyst.El DMPP fue evaluado en diferentes dosis de purín y en fertilizantes minerales, mediante el control del rendimiento del cultivo, de la absorción de nitrógeno y en algunos experimentos, de los otros macro y micronutrientes, y de los niveles de nitratos y amonio en el perfil del suelo. También se calcularon índices de eficiencia en el uso delnitrógeno y se hizo un balance aproximado de nitrógeno. En el caso de las macetas, se midieron las pérdidas de nitrógeno por lixiviación.En general los rendimientos respondieron directamente a las aportaciones de nitrógeno,pero no se encontraron diferencias claramente significativas por la utilización del DMPP. Igualmente pasó con la absorción de nitrógeno y otros macro y micronutrientes. Se vieron algunos resultados interesantes a nivel medioambiental con respecto a lapérdida de nitratos por lixiviación, ya que ha habido una reducción considerable de estas pérdidas por el hecho de utilizar el DMPP.Lo que es evidente es que en experimentos de campo hay un error experimental muy elevado que enmascara el efecto que se quiere analizar. Como se ha demostrado, no hay una clara consistencia de los resultados. Es decir, en el caso del IN, el efecto analizado no siempre ha sido el de la hipótesis planteada. Sin embargo, en la situación actual con unos precios similares entre los fertilizantes con y sin inhibidor de la nitrificación, las ventajas en el uso del IN deben considerarse (menos pérdidas por lavado, mayordisponibilidad de N para la planta y mejores índices de eficiencia) como una claramejora en la gestión de la fertilización nitrogenada y una opción a tener en cuenta comobuena práctica agraria.Por otro lado, en la experimentación con purines en cantidades que no superen los 30 m3 ha-1, el sistema tiene tendencia a estar equilibrado respeto al balance de fósforo en el caso del trigo de regadío. El valor fertilizante de los purines quedó claramente demostrado y sus limitaciones ambientales pueden controlarse con el uso de análisis tanto de los purines como de los suelos dónde se aplican.En referencia al uso del DMPP en los purines, los claros efectos en el ensayo con macetas no se vieron de manera tan evidente en los experimentos de campo. Hace falta un mayor control de las variables medidas en campo para obtener una clara respuesta del efecto del IN aplicado con el purín. / Pig slurry (PS) fertilization and nitrification inhibitors (NI) use are included in environmental and productive strategies. In the case of PS, it is important to know its impact to environment and to value its capacity of nutrient contribution. The appearance of a new NI, 3,4-dimethylpirazol phosphate (DMPP), patented by BASF in 1997,offered the possibility to apply this kind of products to agriculture and not only to valuecrops, gardening and golf courses, as it was the case before.This PhD thesis evaluates the use of DMPP and pig slurries in different scenarios. It is carried out in two pot experiments with ryegrass (Lolium perenne L.). Also, three field experiments were conducted, one with wheat (Triticum aestivum L.), during four seasons (1999-2003) in a loam soil, one with the same crop during two seasons (2001-2003) in a silty clay loam soil, and one with maize (Zea mays L.) during two seasons (2002 and 2003) in a loam soil. Using data for the first experiment with wheat, a calibration and validation of the simulation model CropSyst was carried out.DMPP was appraised in different doses of PS and in mineral fertilizers, by evaluating crop yield, nitrogen absorption, as well as macro and micronutrients absorption in some of the experiments, and nitrates and ammonium levels in soil profile. Nitrogen use efficiency indices and approximated nitrogen balance were also calculated. In pot experiments, lixiviation nitrogen losses we re measured. In general, crop yields had a direct response to nitrogen contribution, but there was no significant difference due to DMPP utilization. The same effect was found with nitrogen and macro and micronutrients absorption. Some interesting results were found because of the reduction of nitrate lixiviation due to DMPP utilitzation.It is evident that in field experiments there is a high experimental error, which could mask the effect of what we want analyze. As it is demonstrated, results are not consistent. Namely, in the case of NI, the observed effect does not always agree with the initial hypothesis. However, in the present situation with similar prices between fertilizers with and without NI, we have to consider the advantages of using NI (lesslixiviation losses, higher nitrogen availability for plants and better efficieny indeces) asa better management of nitrogen fertilization and an option for better agriculture practices.Nevertheless, in experiments with pig slurries in quantities below 30 m3 ha-1 the systemtended to be balanced with phosphorus balance in the case of irrigated wheat. Pig slurry fertilizing value was proved and its environmental limitations can be controlled with pigslurry and soil analyses.The clear results found in pot experiments using DMPP with pig slurries, were not so evident in field experiments. A higher control in field measured variables is necessary in order to obtain a clear response to the effect of NI applied with pig slurry.

L'ordi (Hordeum vulgäre L.) és un cereal de zones temperades conreat extensament enclimes mediterranis. Es desenvolupa favorablement en àrees de pluviometria mitjana anualsuperior a 250 mm. Durant les darreres dècades, els increments en rendiment deguts a activitatsde millora genètica han estat poc importants a causa, probablement, de la limitació que la sequerai altres estressos abiòtics exerceixen sobre el creixement. Futurs increments poden veure'saccelerats per un millor coneixement dels processos que controlen el creixement idesenvolupament i que limiten la product! vi tat dels genotips en situacions de manca d'aigua. Dinsd'aquest contexte, les activitats d'investigació en fisiologia vegetal haurien de tenir un fortimpacte, en un futur proper, en l'increment de l'eficiència dels programes de millora tradicionals.Aquesta tesi pretén ampliar el coneixement actual d'aquells factors que redueixen el creixement,la productivitat i la qualitat de l'ordi en ambients mediterranis. Amb aquesta finalitat, s'hanavaluat en assajos localitzats a la província de Lleida (nordest d'Espanya) i, ocasionalment, a lesprovíncies de Navarra (nord d'Espanya) i Valladolid (centre d'Espanya), un conjunt de deugenotips d'ordi (incloent-hi dos i sis carreres) que difereixen en adaptació a ambients semiàrids.Inicialment, un conjunt de tres genotips moderns i altament productius (Barberousse,Orria i Plaisant) va ésser utilitzat per examinar l'efecte que una reducció de l'embomalreproductiu (nombre de grans per espiga) provocava sobre el pes i el creixement del gra,l'acumulació de carbohidrats i el transport de nitrogen en condicions semiàrides (Capítols I i II).Els increments en pes de gra obtinguts en resposta a una reducció del 50% de l'embornal van serprogressivament superiors en aquells ambients amb grans testimoni de menor pes. Pel contrari,el nitrogen es va acumular uniformement en tots els ambients en resposta a una reducció del'embornal. Aquests resultats suggereixen que el rendiment final es troba fortament limitat, enambients productivament pobres, per la disponibilitat de carbohidrats durant l'omplenat del gra,en tant que l'acumulació de proteïnes en el gra sembla independent de les condicions ambientalsen que té lloc l'omplenat del gra. El grau de limitació exercit per la font es va manifestar méselevat en els grans situats en espigúeles laterals de l'espiga, amb independència de ladisponibilitat d'assimilats per l'omplenat del gra. Aquest desavantatge dels grans laterals del'espiga es va poder atribuir principalment a taxes d'acumulació de matèria seca inferiors durantl'omplenat.La influència d'estressos abiòtics com ara la sequera o les altes temperatures en el procésd'omplenat dels grans es va examinar en detall utilitzant el conjunt dels deu genotips assajats endotze ambients (Capítols III i IV). L'objectiu final va consistir a detectar variabilitat genètica aixícom determinar possibles mecanismes morfofisiològics de tolerància als esmentats estressos. Elspossibles factors causants d'interacció genotip-ambient (G*E) en el pes del gra, tasa i duraciód'omplenat es van estudiar mitjançant l'ús de models estadístics biadditius. Es van detectarsensibilitats genotípiques diferencials en tolerància a sequera i a elevades temperatures de postantesipel pes final del gra, que varen atribuir-se parcialment a diferències entre els grups d'ordisde dos i sis carreres. La presència de GxE per a la taxa d'omplenat es va explicar per l'efecteconjunt de variables climàtiques de pre-antesi, la qual cosa va suggerir que les diferènciesgenotípiques podrien ser degudes parcialment a diferències en el balanç font/embornal entre ordisde dos i sis carreres en antesi. L'existència de GXE per a la duració d'omplenat va poder-seatribuir principalment a diferències en data d'antesi entre genotips, indicant l'existència d'unaestratègia d'escapament causant d'un allargament del période d'omplenat d'alguns genotips afinals del cicle de cultiu.La relació entre rendiment i discriminació isotòpica del carboni (A) en grans va avaluar-seextensament en un grup de 22 ambients (Capítol VI), i també va examinar-se la possibilitatd'utilització de la concentració de cendres en teixits aeris com a substitut de A (Capítol VII).L'expressió genotipica del rendiment va estar condicionada per l'ambient d'una forma mésimportant que la de A. L'existència de GxE pel rendiment va suggerir la presència d'unainteracció qualitativa amb un punt de creuament aproximat situat en productivitats mitjanesinferiors a 3 t ha"1. Pel contrari, la classificació de genotips per a A no va variar substancialmentamb l'ambient. En general, aquells genotips amb valors baixos de A i, per tant, amb elevadeseficiències de transpiració, van ésser superiors en ambients poc productius (ambients per sota de3 t ha"1), en tant que valors genotípics de A elevats van mostrar-se com avantatjosos en ambientsde rendiment mig i alt. És probable que, quan la sequera sigui moderada, un important embornalreproductiu forci la planta a incrementar la seva conductancia estomàtica i, com a conseqüència,l'aigua total utilitzada. Aquest fenomen probablement capgira la relació negativa esperada entreA i biomassa o rendiment quan la disponibilitat d'aigua és factor limitant. Per altra banda, laconcentració mineral en grans va trobar-se relacionada freqüentment i de forma negativa amb A,en tant que no va trobar-se relació entre la concentració mineral en palla i A. Aquests resultatssuggereixen que l'acumulació mineral en teixits aeris mostrejats a finals del cicle de cultiu ésindependent de l'eficiència de transpiració durant l'omplenat del gra. La concentració de cendresen grans podria emprar-se com a criteri de selecció complementari a A en ambient semiàrids, sibé es fa necessari un coneixement fisiologie més profund dels mecanismes que afectenl'acumulació de minerals en el gra.La sequera esdevé el principal factor limitant del creixement i la productivitat de l'ordien els secans semiàrids mediterranis. En el present estudi, les diferències en productivitat en unconjunt de 22 ambients van poder atribuir-se, en gran part, a diferències paral·leles endisponibilitat hídrica des de sembra fins a antesi, période en el qual es determina el nombre degrans per m2. La presència d'una interacció GXE de tipus qualitatiu pel rendiment, així com lesrelacions fluctuants entre rendiment i A, depenent de la intensitat de l'estrès hídric, suggereixenque la tolerància a la sequera i l'elevat potencial de rendiment son conceptes antagònics en ordi. / La cebada (Hordeum vulgäre L.) es un cereal de zonas templadas ampliamente cultivadoen climas mediterráneos. Se desarrolla favorablemente en zonas de pluviometría media anualsuperior a 250 mm. Durante las últimas décadas, los incrementos en rendimiento debidos aactividades de mejora genética han sido poco importantes probablemente a causa de la limitaciónque la sequía y otros estreses abióticos ejercen sobre el crecimiento. Futuros incrementos puedenverse acelerados por un mejor conocimiento de los procesos que controlan el crecimiento ydesarrollo y que limitan la productividad de los genotipos en situaciones caracterizadas por lafalta de agua. En este contexto, las actividades de investigación en fisiología vegetal deberíantener un fuerte impacto, ya en un futuro próximo, en el incremento de la eficiencia de losprogramas de mejora tradicionales. La presente tesis pretende ampliar el conocimiento actual deaquellos factores que reducen el crecimiento, la productividad y la calidad de la cebada enambientes mediterráneos. Con este fin se ha evaluado en ensayos situados en la provincia deLérida (nordeste de España) y, ocasionalmente, en las provincias de Navarra (norte de España)y Valladolid (centro de España), un conjunto de diez genotipos de cebada (incluyendo dos y seiscarreras) que difieren en adaptación a ambientes semiáridos.Inicialmente, un conjunto de tres genotipos modernos y altamente productivos(Barberousse, Orria y Plaisant) fue utilizado para examinar el efecto que una reducción delsumidero reproductivo (número de granos por espiga) provocaba sobre el peso y el crecimientodel grano, la acumulación de carbohidratos y el transporte de nitrógeno en condiciones semiáridas(Capítulos I y II). Los incrementos en peso del grano obtenidos en respuesta a una reducción delsumidero del 50% fueron progresivamente superiores en aquellos ambientes con granos testigode menor peso. Por el contrario, el nitrógeno se acumuló uniformemente en todos los ambientesen respuesta a una reducción del sumidero. Estos resultados sugieren que el rendimiento final seencuentra fuertemente limitado, en ambientes productivamente pobres, por la disponibilidad decarbohidratos durante el llenado del grano, mientras que la acumulación de proteínas en el granoparece independiente de las condiciones ambientales en las que el llenado del grano tiene lugar.El grado de limitación ejercido por la fuente fue más elevado para los granos situados enespiguillas laterales de la espiga, con independencia de la disponibilidad de asimilados duranteel llenado del grano. Esta desventaja de los granos laterales de la espiga pudo atribuirseprincipalmente a tasas inferiores de acumulación de materia seca durante el llenado.La influencia de estreses abióticos tales como la sequía o las altas temperaturas en elproceso de llenado de los granos se examinó en detalle utilizando el conjunto de los diezgenotipos ensayados en doce ambientes (Capítulos III y IV). El objetivo final perseguidoconsistió en detectar variabilidad genética así como en determinar posibles mecanismosmorfofisiológicos de tolerancia a dichos estreses. Los posibles factores causantes de interaccióngenotipo-ambiente (G*E) en el peso del grano, la tasa y la duraoión de llenado se estudiaronmediante el uso de modelos estadísticos biaditivos. Se detectaron sensibilidades genotípicasdiferenciales en la tolerancia a la sequía y a las elevadas temperaturas de post-antesis para el pesofinal del grano, que se atribuyeron parcialmente a diferencias entre los grupos de cebadas de dosy seis carreras. La presencia de G*E para la tasa de llenado se explicó por el efecto conjunto devariables climáticas de pre-antesis, lo que sugirió que las diferencias genotípicas pudieran deberseparcialmente a diferencias en el balance fuente/sumidero entre cebadas de dos y seis carreras enantesis. La existencia de G*E para la duración del llenado pudo atribuirse principalmente adiferencias en fecha de antesis entre genotipos, indicando la existencia de cierta estrategia deescape causante de un alargamiento del periodo de llenado de algunos genotipos al final del ciclode cultivo.La relación entre rendimiento y discriminación isotópica del carbono (A) en granos seevaluó extensamente en un grupo de 22 ambientes (Capítulo V), y también se examinó laposibilidad de utilizar la concentración de cenizas en tejidos aéreos como substituto de A(Capítulo VI). La expresión genotipica del rendimiento fue condicionada por el ambiente de unaforma más acusada que la de A. La existencia de GXE para el rendimiento sugirió la presenciade una interacción cualitativa cuyo punto de cruce cabría situarlo aproximadamente enproductividades medias inferiores a 3 t ha"1. Por el contrario, la clasificación de genotipos paraA no cambió substancialmente con el ambiente. En general, aquellos genotipos con bajos valoresde A y, por tanto, con elevadas eficiencias de transpiración, fueron superiores en ambientes pocoproductivos (ambientes por debajo de 3 t ha"1), mientras que valores genotípicos de A elevadosse revelaron como ventajosos en ambientes de rendimientos medios y altos. Es probable que,cuando la sequía es moderada, un importante sumidero reproductivo, típico de cultivaresmodernos, fuerce la planta a incrementar su conductancia estomática y, en consecuencia, el aguatotal utilizada. Este fenómeno probablemente invierte la relación negativa esperada entre A ybiomasa o rendimiento cuando la disponibilidad de agua es un factor limitante. Por otra parte,XVllla concentración mineral en granos estuvo relacionada frecuentemente y de forma negativa conA, mientras que no se encontró relación entre la concentración mineral en paja y A. Estosresultados sugieren que la acumulación mineral en tejidos aéreos muestreados al final del ciclode cultivo es independiente de la eficiencia de transpiración durante el llenado del grano. Laconcentración de cenizas en granos podría utilizarse como criterio de selección complementarioa A en ambientes semiáridos, si bien es necesario un conocimiento fisiológico más profundo delos mecanismos que afectan a la acumulación de minerales en el grano.La sequía representa el principal factor limitante del crecimiento y la productividad de lacebada en los secanos semiáridos mediterráneos. En el presente estudio, las diferencias enproductividad en un conjunto de 22 ambientes pudieron atribuirse en gran medida a diferenciasparalelas en disponibilidad hídrica desde siembra hasta antesis, período en el cual se determinael número de granos por m2. La presencia de una interacción G*E de tipo cualitativo para elrendimiento, así como las relaciones fluctuantes entre rendimiento y A, dependiendo de laintensidad del estrés hídrico, sugieren que la tolerancia a la sequía y el elevado potencial derendimiento son conceptos antagónicos en cebada. / Barley (Hordeum vulgäre L.) is an important temperate cereal extensively cultivated inMediterranean climates. It can be grown successfully where the average annual rainfall exceeds250 mm. Yield improvement for Mediterranean areas during the last decades has been slowprobably due to the limitation that drought and other abiotic stresses exert on plant growth. Futureincreases in productivity may be accelerated by a better understanding of processes that controlgrowth and development and limit genotypic performance of barley provided water is scarce.Thus, physiological research should have a considerable impact in the near future in increasingthe efficiency of traditional breeding programs. This thesis focusses on widening currentphysiological knowledge of factors that curtail growth, productivity and quality of barley inMediterranean environments. To that end, a set often genetically diverse barley cultivare, whichincludes two- and six-rowed types differing in adaptation to semiarid environments, has beenextensively evaluated in rainfed environments located in the province of Lleida (NortheasternSpain) and, occasionally, in the provinces of Navarra (Northern Spain) and Valladolid (CentralSpain).A subgroup of three high yielding, modern six-rowed genotypes (Barberousse, Orria andPlaisant) was used initially to examine the effect of a decrease in the reproductive sink (i.e.,number of grains per spike) on individual grain weight and growth, carbohydrate accumulationand N uptake under semiarid conditions (Chapters I and II). Grain weight increases in responseto a 50% sink-reduction were progressively greater in environments with smaller control grains.On the contrary, N accumulated uniformly across environments in response to sink manipulation.These results suggest that grain yield is largely limited by carbohydrate supply (i.e., sourcelimited) during grain filling in poor rainfed environments, whereas protein accumulation intogrowing grains seems independent of the environmental conditions in which grain fillingdevelops. The degree of such limitation to grain growth was consistently higher for those grainsplaced in lateral spikelets of the barley ear, irrespective of the availability of assimilates for grainfilling. Such disadvantage of lateral grains could be ascribed mainly to lower dry matteraccumulation rates during grain filling.The influence of abiotic stresses such as drought or high temperature in the context of thegrain filling process was further examined for the complete set often genotypes grown in 12environments (Chapters III and IV). The final objective was to detect genetic variability and todetermine possible morphophysiological mechanisms for tolerance to these abiotic constraints.Possible factors underlying genotype by environment interaction (GxE) for individual grainweight (IGW), grain filling rate (GFR) and grain filling duration (GFD) were explored by meansof biadditive models. Differential genotypic sensitivities for IGW were found with respect topost-anthesis drought and elevated temperatures, which could be partially attributed to thedifference between two- and six-rowed barleys. GXE for GFR could be partially explained by thejoint effect of pre-anthesis climatic variables, suggesting that variation in genotypic behaviourfor this trait may be caused by differences in source/sink balance between two- and six-rowedgenotypes at anthesis. In addition, GXE for GFD seemed to be driven mainly by differences inanthesis date among genotypes, indicating the existence of an escape strategy lengthening thegrain filling period of selected culti vare at the end of the crop cycle.The relationship between grain yield and carbon isotope discrimination (A) of maturegrains was thoroughly evaluated in a large set of 22 environments (Chapter V), and the feasibilityof using ash concentration in aboveground tissues as a surrogate of A explored (Chapter VI). Thegenotypic expression for grain yield was considerably more affected by the environment than thatfor A. GXE for grain yield suggested the existence of a crossover point at below 31 ha"1, whereasgenotypic ranking for A did not changed substantially across environments. Overall, genotypeswith lower A and, thus, with higher transpiration efficiency (TE), performed better in lowyieldingenvironments, i.e., those below the crossover point, while a high genotypic A wasadvantageous in medium and high-yielding environments. It may be possible that, undermoderate drought, a large reproductive sink (typical of modern cultivars) force the plant toincrease its stomatal conductance and, consequently, its total water use. This phenomenonprobably overrides the expected negative relation between A and biomass or yield when wateris limiting. On the other hand, mineral concentration in mature grains was often negatively relatedto A, and mineral accumulation in vegetative tissues was unrelated to A. Both results suggest thatmineral accumulation in aboveground tissues, sampled at maturity, is independent of the plantTE during grain filling. Ash concentration in mature grains could be used as a complementarycriterion to A in semiarid environments, though a more accurate physiological understanding ofthe mechanisms underlying mineral accumulation in grains is still needed.Drought arises as the most limiting factor to barley growth and productivity in rainfedMediterranean environments. In the present study, differences in productivity in a set of 22environments could be attributed largely to concomitant differences in water availability forgrowth from sowing to anthesis, a period in which the number of grains m"2 is determined.Presence of a crossover G*E interaction for grain yield, as well as changing relationships betweenproductivity and A depending on the intensity of water stress, suggest that drought tolerance andyield potential are rather antagonistic concepts in barley.