Els processos de degradació de terres afecten a la conservació del sòl i delsrecursos hídrics, perquè estan vinculats a canvis desfavorables al comportament hidrològic del sòl que són determinants per la suplènciad'aigua al cultiu. Aquests processos estan relacionats amb les característiques del sòl i el clima, però l'ús de la terra i les pràctiques demaneig inapropiades són també determinants en la dinàmica d'aquests processos. Durant els últims anys s'ha estudiat la interacció entre els canvisen l'ús de la terra, les pràctiques de maneig i el clima, amb els processos de degradació del sól associats a canvis desfavorables en els processoshidrològics en zones amb vinyes de secà Catalunya (NE Espanya). S'han avaluat problemes de disponibilitat d'aigua al sòl de la vinya durant el cicle del cultiu, d'erosió superficial, d'escolament, d'acumulació d'aigua superficial , i s'han relacionat amb canvis en el comportament hidrològic associats a nous sistemes de plantació i pràctiques de maneig.La investigació s'ha realitzat en camps comercials de la zona vitícola de Catalunya on es produeixen els vins i caves de qualitat sota la denominació d'origen Penedès. En aquesta regió la superfícies de vinyes per a la producció de vins i caves d'alta qualitat ha augmentat en els últims vint anys i ha estat acompanyada per un canvi radical de les pràctiques de maneig tradicionals. Aquestes inclouen l'adequació del terreny en zona de pendent a través d'anivellació, talls i farciments, per a permetre la mecanització de la majoria del treballs agrícoles, inclosa la verema.A la regió, el clima és mediterrani semi àrid, amb un promig anual de precipitacions al voltant de 600mm, molt irregularment distribuïts, i amb una gran variabilitat en els totals d'un any a un altre. Les precipitacions es caracteritzen per la concentració de pluges a la tardor -hivern, un estiu molt sec i per alguna tempesta de primavera d'alta concentració i intensitat.Als sòls derivats de l'adequació dels terrenys en zona de pendent, les avaluacions realitzades indiquen que a les zones on es decapitaren elshoritzons superficials originals, hi ha una reducció de la taxa d'infiltració d'aigua de pluja i un increment del volum d'aigua d'escolament, com a conseqüència de la formació d'un segell superficial. Els perfils de sòl tenenpoca capacitat d'emmagatzematge d'aigua per la vinya. L'acumulació d'aigua d'escolament a les zones ubicades en les posicions més baixes delpaisatge creen condicions de poca consistència del sòl a les zones on s'ha col locat materials de farciment. Tot això es manifesta en irregularitats en la suplència d'aigua per al cultiu, amb efectes a la quantitat i la qualitat de la producció, i en l' increment de processos d'erosió superficial a les zones de tall; i en majors riscos d'erosió en escorrancs i moviments en massa a les zones de farciment. Es conclou que un anàlisi basat en les avaluacions in situde propietats del sòl, dels processos hidrològics i de les característiques climàtiques, pot ser molt útil per avaluar la disponibilitat d'aigua per a la vinya i predir els processos de degradació de sòls i aigües i els seus efectesderivats dels canvis en l'ús i el maneig de les terres amb vinya de secà.Aquest hauria de ser un pas previ a la selecció i disseny de sistemes i estructures de conservació de sòl i aigua més eficients i sostenibles. / Los procesos de degradación de tierras afectan a la conservación del suelo y de los recursos hídricos, y están vinculados a cambios desfavorables en el comportamiento hidrológico del suelo que son determinantes en lasuplencia de humedad al cultivo. Estos procesos están relacionados con las características del suelo y del clima, pero el uso de la tierra y las prácticas de manejo inapropiadas son también determinantes en la dinámica deestos procesos. Durante los últimos años se ha estudiado la interacción de los cambios en el uso de la tierra, las prácticas de manejo y el clima, con los procesos de degradación de tierra asociados a cambios desfavorables enlos procesos hidrológicos en zonas con viñedos de secano en Cataluña, (NE España).La investigación se ha realizado en campos comerciales de la comarca del Anoia en Cataluña, donde se producen vinos y cavas de calidad bajo ladenominación de origen Penedés. En esa región la superficie de viñedos para la producción de vinos y cavas de alta calidad ha aumentado en losúltimos 20 años, y ha estado acompañada por un cambio radical de las prácticas de manejo tradicionales, que incluyen la adecuación del terreno en zona de pendiente a través de nivelación, cortes y rellenos, para permitirla mecanización de la mayoría de las labores agrícolas, incluyendo la vendimia.En la región el clima es mediterráneo semiárido, con una promedio anual de precipitaciones de alrededor de 600 mm, muy irregularmente distribuidos y con una gran variabilidad en los totales de un año a otro. Las precipitaciones se caracterizan por la concentración de lluvias en el otoñoinvierno, un verano muy seco y por alguna tormenta de primavera de alta concentración e intensidad.En los suelos derivados de la adecuación de los terrenos en zona de pendiente, las evaluaciones realizadas indican que en las áreas donde sedecapitaron los horizontes superficiales originales, hay una reducción en latasa de infiltración de agua de lluvia y un incremento en el volumen de agua de escorrentía, como consecuencia de la formación de un sellosuperficial. En esas zonas hay un limitado desarrollo y profundización de las raíces de la vid, por lo que la capacidad de almacenamiento deagua utilizable por las plantas queda reducida. En las zonas más bajas del paisaje donde se han colocado materiales de relleno, cuando seacumula agua de escorrentía suelen crearse condiciones de poca consistencia y baja estabilidad del terreno. Todo esto se manifiesta en irregularidades en la suplencia de agua para el cultivo, con efectos en la cantidad y calidad de producción, y en incrementos de procesos deerosión superficial, en las zonas de corte; y en mayores riesgos de erosión en cárcavas y movimientos en masa en las zonas de relleno.De los estudios realizados se concluye que un análisis basado en evaluaciones in situ de propiedades físicas del suelo, de los procesoshidrológicos y de las características climáticas, puede ser muy útil, para evaluar la disponibilidad de agua para la vid y predecir los procesos de degradación de suelos y aguas y sus efectos derivados de cambios en el uso y manejo de las tierras con viña de secano. Esto debería ser un paso previo en la selección y diseño de sistemas y estructuras de conservaciónde suelo y agua más eficientes y sostenibles. / The land degradation processes affect the conservation of soil and waterresources, because they are linked to adverse changes in the hydrological behavior that affect soil moisture supply in the crops. These processes are related to soil characteristics and climate, but the land use and inappropriate management are also crucial in the dynamics of these processes. In recent years there have been studied the interactions of changes in land use, management practices and climate, with theprocesses of land degradation associated with adverse changes in hydrological processes in sloping areas with vineyards in Catalonia (NESpain). The water availability in the soil for the vineyard during the cropping period, the surface and mass erosion, the runoff and the water logging problems have been assessed and were associated with changes in thehydrological behavior associated with new planting systems and management practices.The research was conducted in commercial fields with vineyards in Catalonia where there are produced high quality wines and cavas (spanishchampagne) under the appellation of origin Penedés. In this region the surface of vineyards to produce wines and cavas has increased over the past 20 years and has been accompanied by a radical change in traditional management practices including the adequacy of the ground in sloping zones through leveling, to permit the mechanization of most agricultural operations, including the vintage.The region has a semi-arid Mediterranean climate with an average annual rainfall of about 600 mm, very unevenly distributed and with a greatvariability in the totals from one year to another. Rainfall is characterized bya rain concentration in autumn-winter, a very dry summer and some spring storms of high concentration and intensity.In the transformed zones through leveling operations, the evaluations indicate that in the areas where the original surface horizons weredecapitated there is a reduction in the rate of rainwater infiltration and an increase in the volume of water runoff due soil surface sealing. In these areas the soil profiles have lower water storage capacity for the crop. The accumulation of runoff water in areas located in the lower positions of the landscape, with refilled soil, creates conditions of poor soil consistency. Allthis is reflected in irregularities in the water supply for the vines, with effects on the quantity and quality of production and in increasing risks of surface erosion processes in the decapitated areas; and a greater risk of gully and mass erosion in the lower refilled areas.We conclude that an analysis based on site assessments of soil physical properties, hydrological processes and climate characteristics can be very useful to assess the availability of water for the vines and to predictdegradation processes of soil and water and their effects due to changes in the use and management of lands with rainfed vineyards. This should be aprevious step in the selection and design of systems and structures for a more efficient and sustainable soil and water conservation.

Els objectius de l'estudi van ser: a) Predir el règim hídric del sòl en diferents posicionsgeomorfològiques, sòls, sistemes de reg i coberta vegetal. b) Determinar l'efecte de les propietatsfísiques sobre el règim hídric del sòl, els processos de degradació i la producció de vinya sota reg.c) Establir la influència de les característiques del sòl i de la presència de la coberta vegetal sobrela infiltració i la retenció d'aigua del sòl. d) Predir la generació d'escorrentia superficial, elsprocessos d'erosió i la disponibilitat d'aigua per a la vinya mitjançant models de simulació queintegren paràmetres hidrològics, climàtics, de maneig del sòl i de presència de coberta .L'àrea d'estudi es localitza a Raimat (Lleida, Espanya) té un clima mediterrani semiàrid. Es vanseleccionar tres llocs experimentals vessants amb pendents del 15%, anomenades turons (L);baixos en fons de vall (B) amb 1-2% de pendent i plànols (P) en plataformes amb pendents menorsal 1%. Els dos primers (L i B) plantats amb vinya (Vitis vinifera, L.) varietat Tempranillo amb regper degoteig i el tercer (P) amb vinyes Chardonnay sota reg per aspersió. Els sòls van serclassificats com: Xerorthent a L i B, i Calcixerept a P. Tots els sòls tenien elevats continguts dellim (més de 48%), baixos continguts de matèria orgànica (menor de 1,7%) i baix percentatged'agregats estables en aigua. Les velocitats d'infiltració van ser baixa a B (4 mm h-1), elevada a P(36 mm h-1) i intermèdia en L (8 mm h-1).Es va dur un registre de les precipitacions, dels regs i dels continguts d'humitat del sòl (amb FDR iTDR) i es va determinar la profunditat efectiva de les arrels a cada lloc. Les dades van seranalitzades i integrats en el model hidrològic SOMORE i validades, trobant un bon ajust delsvalors simulats amb els observats en els tres llocs experimentals. Amb el model es va simular elrègim d'humitat dels sòls i el risc de degradació del sòl per erosió, que permetrà per tal d'establirdiferents estratègies de maneig en diferents escenaris climàtics millorant l'eficiència en l'ús del'aigua i la sostenibilitat del sistema.Els valors d'escorrentia superficial obtinguts al simular amb el model (utilitzant dades mesuradesde camp) ressalten la importància que té la coberta vegetal en sòls amb vinya sota reg i en pendentcom a alternativa de protecció del sòl per disminuir l'escorrentia i l'erosió. Amb això,s'incrementaria la recàrrega d'aigua del sòl, millorant les possibilitats i estratègies de reg quegaranteixin aigua disponible en els estats de: "brotació", "floració", "quallat" i "verolat". En sòlssense coberta i amb pendent augmentaria l'escorrentia superficial i l'erosió, el que provocariainundació temporal en les zones deprimides sense pendentEn base a les simulacions realitzades amb el model, en anys molt plujosos, hi hauria una majorescorrentia superficial que fins i tot superaria la mitjana de les precipitacions de la zona i lahumitat resultant del sòl seria menor que amb coberta, generant fins i tot deficiències hídriques alcultiu. En vinyes amb coberta vegetal, hi hauria major contingut d'humitat final del sòl tot i haverhimés consum d'aigua, per presentar major infiltració que els sòls amb segell superficial. En anysamb una distribució irregular de les precipitacions, amb pràctiques de maneig conservacionistesdel sòl, coberta vegetal i un seguiment dels continguts d'humitat en profunditat, es podria arribar aproduir raïm amb menors dosi d'aigua que les actualment aplicades.Es va presentar una bona correspondència entre els valors mesurats i simulats amb el modelSOMORE, aquest fet possibilita pronosticar possibles problemes de degradació del sòl i de maneigde la vinya que podrien afectar la producció especialment en anys molt humits o molt secs,demostrant la utilitat del model si es compta amb dades apropiats de les propietats mecàniques ihidrològiques del sòl, integrant aquests atributs mesurats en camp i laboratori. Aquest model vapermetria a més avaluar les possibles conseqüències de diferents pràctiques de maneig de sòls,sota diferents condicions meteorològiques i precisar els requeriments d'aigua de reg en diferentsetapes de desenvolupament del cultiu. / Los objetivos del estudio fueron: a) Predecir el régimen hídrico del suelo endiferentes posiciones geomorfológicas, suelos, sistemas de riego y cobertura. b) Determinar elefecto de las propiedades físicas sobre el régimen hídrico del suelo, los procesos de degradación yla producción de vid bajo riego. c) Establecer la influencia de las características del suelo y de lapresencia de la cobertura vegetal sobre la infiltración y la retención de agua del suelo. d) Predecirla generación de escorrentía superficial, los procesos de erosión y la disponibilidad de agua para lavid mediante modelos de simulación que integren parámetros hidrológicos, climáticos y de manejodel suelo.El área de estudio se localiza en Raimat (Lleida, España) tiene un clima mediterráneo semiárido.Se seleccionaron tres sitios experimentales laderas con pendientes del 15%, llamadas lomas (L);bajos en fondos de valle (B) con 1-2% de pendiente y planos (P) en plataformas con pendientesmenores al 1%. Los dos primeros (L y B) plantados con vid (Vitis vinifera, L.) variedadTempranillo con riego por goteo y el tercero (P) con viñas Chardonnay bajo riego por aspersión.Los suelos fueron clasificados como: Xerorthent en L y B, y Calcixerept en P. Todos los suelostenían elevados contenidos de limo (más de 48%), bajos contenidos de materia orgánica (menor de1,7%) y bajo porcentaje de agregados estables en agua. Las velocidades de infiltración fueron bajaen B (4 mm h-1), elevada en P (36 mm h-1) e intermedia en L (8 mm h-1). Se llevó un registro de lasprecipitaciones, de los riegos y de los contenidos de humedad del suelo (con FDR y TDR) y sedeterminó la profundidad efectiva de las raíces en cada sitio. Los datos fueron analizados eintegrados en el modelo hidrológico SOMORE y validados, encontrándose un buen ajuste de losvalores simulados con los observados en los tres sitios experimentales. Con el modelo se simuló elrégimen de humedad de los suelos y el riesgo de degradación del suelo por erosión, lo quepermitiría establecer estrategias de manejo en diferentes escenarios climáticos mejorando laeficiencia en el uso del agua y la sustentabilidad del sistema.Los valores de escorrentía superficial obtenidos al simular con el modelo (utilizando datosmedidos de campo) resaltan la importancia que tiene la cobertura vegetal en suelos con viña bajoriego y en pendiente como alternativa de protección del suelo para disminuir la escorrentía y laerosión. Con ello, se incrementaría la recarga de agua del suelo, mejorando las posibilidades yestrategias de riego que garanticen agua disponible en los estados de: "brotación", "floración" y"cuajado". En suelos sin cobertura y con pendiente aumentaría la escorrentía superficial y laerosión, lo que provocaría anegamiento temporal en las zonas bajas sin pendiente.En base a las simulaciones realizadas con el modelo, en años muy lluviosos, habría mayorescorrentía superficial que el promedio de las precipitaciones de la zona y la humedad resultantedel suelo sería menor que con cobertura, generando incluso deficiencias hídricas para el cultivo.En viñedos con cobertura vegetal, habría mayor contenido de humedad final del suelo a pesar dehaber más consumo de agua, por presentar mayor infiltración que los suelos con sello superficial.En años con una distribución irregular de las precipitaciones, con prácticas de manejoconservacionistas del suelo, cobertura vegetal y un seguimiento de los contenidos de humedad enprofundidad, se podría llegar a producir vides con menores dosis de riego que las actualmenteaplicadas.Se presentó una buena correspondencia entre los valores medidos y simulados con el modeloSOMORE, posibilitando pronosticar posibles problemas de degradación de suelo y de manejo dela viña que podrían afectar a la producción especialmente en años muy húmedos o muy secos,demostrándose la utilidad del modelo si se cuenta con datos apropiados de las propiedadesmecánicas e hidrológicas del suelo, integrando estos atributos medidos en campo y laboratorio.Este modelo permitiría evaluar además las posibles consecuencias de diferentes prácticas demanejo de suelos, bajo diferentes condiciones meteorológicas y precisar los requerimientos deagua de riego en diferentes etapas de desarrollo del cultivo. / The objectives of the study were: a) To predict the soil moisture regimein different geomorphology positions, soils, irrigation systems, and covering. b) Todetermine the effect of the physical properties on the soil moisture regime, thedegradation processes and the vineyard productions under watering. c) To establish theinfluence of soil characteristics and the presence of vegetation cover on infiltration andsoil water retention. d) To predict the generation of surface runoff, erosion processes andthe availability of water for the vineyards through simulation models that integratehydrological parameters, climate and soil management.The study area is located in Raimat (Lleida, Spain) has a semiarid Mediterranean climate.We selected three sites with steep slopes of 15%, called hillocks (L), low valley bottoms(B) with 1-2% slope and flat (P) on platforms with slopes of less than 1%. The first two(L and B) planted with vines (Vitis vinifera L.) variety Tempranillo with drip irrigationand the third (P) with Chardonnay vineyards under sprinkler irrigation. The soils wereclassified as: Xerorthent in L and B. In P was a Calcixerept All soils had high silt content(over 48%), low organic matter content (less than 1.7%) and low percentage of waterstable aggregates. The infiltration rates were lower in B (4 mm h-1), high in P (36 mm h-1)and intermediate in L (8 mm h-1).He kept a record of rainfall, irrigation, the soil water content (with FDR and TDR)determining the effective depth of roots. The data were analyzed integrated into thehydrological model SOMORE and validated, finding a good fit of the simulated valueswith those observed in the three choosen sites. With the model system was simulated soilmoisture and the risk of soil degradation through erosion thus establishing managementstrategies in different climate scenarios to improve efficiency in water use andsustainability of the system.Runoff values obtained by simulating the model (using measured data from field) stressthe importance of vegetation coverage in soils under irrigation and soil protectionalternative to reduce runoff and erosion. This will increase the recharge of soil water,improving the prospects and strategies for irrigation that ensure water is available for thefollowing states: "budbrust", "flowering", "berry set" and "veraison". In soils withoutcoverage and increase slope surface runoff and erosion, it could cause temporary floodingin lowland areas with no slope.Based on the simulations with the model, in years with high rain, runoff would be higherthan average rainfall in the area and resulting soil moisture would be less than withsurface cover, generating even water deficiency for the crop. In vineyards with cover, thathave higher moisture content of soil despite having more consumption of water, at greatersoil infiltration than in surface seal. In years with irregular distribution of rainfall, withmanagement practices of soil conservation, vegetation cover and monitoring the moisturecontent in depth, may eventually yield grapes with lower irrigation doses of the currentlyimplemented.There was a good agreement between simulated and measured values with SOMOREmodel, allowing to predict potential soil degradation problems and management of thevineyard that could affect production especially in very wet or very dry years, showingthe usefulness of the model whether data are appropriate mechanical and hydrologicalproperties of soil, integrating these attributes measured in the field and laboratory. Thismodel would also assess the possible consequences of different land managementpractices under different weather conditions and determine the irrigation waterrequirements at different stages of crop development.

Los sistemas de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal (HCFSS) constituyen una tecnología válida para la depuración de aguas residuales urbanas. Uno de los principales objetivos de estos sistemas es eliminar la materia orgánica, los sólidos y los nutrientes presentes en el agua residual decantada. La materia orgánica mineral contenida en el agua residual se compone de una mezcla compleja de sustancias de diferentes tamaño y composición química. En sistemas de tratamiento convencionales se ha demostrado que la istribución de tamaños de partículas del agua residual afluente puede afectar la eficiencia del tratamiento. Sin embargo, muy pocos estudios han sido llevados a cabo en HCFSS para determinar si los factores como la distribución de tamaño o características de la materia orgánica afectan la eficiencia del tratamiento. Por lo tanto, la hipótesis inicial de este trabajo está basada en la suposición de que en HCFSS, las características de la materia orgánica disuelta y particulada pueden afectar la eficiencia de eliminación de materia orgánica (DQO) y amonio. Los estudios realizados para probar esta hipótesis, fueron desarrollados utilizando pequeños contenedores experimentales poco profundos (0.27-0.3 m) con un área superficial de 0.54-0.77 m2. Estos sistemas fueron plantados con Phragmites australis y en la mayoría de los experimentos fueron alimentados de forma intermitente. El agua residual utilizada fue de dos tipos, sintética y agua residual urbana decantada. El agua residual sintética fue preparada con agua de grifo y compuesta de glucosa (materia orgánica fácilmente biodegradable), almidón (materia orgánica lentamente biodegradable) y nutrientes. En los capítulos 2 y 3 se hace una descripción sobre la eficiencia de los HCFSS experimentales. Estos sistemas tuvieron excelente eliminación de DQO con eficiencias entre 70 y 94% independiente del tipo de sustrato (glucosa o almidón) y de la carga orgánica superficial suministrada (5-6 g DQO/m2.d y 20-22 g DQO/m2.d). La eliminación de amonio en estos sistemas fue moderada, el sistema alimentado con glucosa tuvo mayor eficiencia (45-57%) con respecto al sistema alimentado con almidón (40-43%). La conductividad hidráulica fue menor en el sistema alimentado con glucosa, probablemente debido a un mayor crecimiento del biofilm.En los HCFSS que operaron con agua residual urbana decantada, la aplicación de un pretratamiento físico-químico no mejoró la concentración de DQO en el efluente comparado con el sistema que no recibió tratamiento físico-químico (82 vs 88%), pero redujo la turbiedad y la concentración de DQO en el afluente. La eliminación de amonio fue alta y similar en ambos sistemas con un rango entre 63 y 94%. La conductividad hidráulica fue mayor (28 m/d) en el sistema con agua residual tratada que en el sistema que no recibió tratamiento (20 m/d). Los resultados de este estudio sugieren que un pretratameinto físico-químico podría evitar la acumulación de sólidos en la zona de entrada de los HCFSS.El capítulo 5 describe un estudio diseñado para evaluar la eficiencia de eliminación en dos sistemas experimentales que operaron en forma intermitente y continua. Las tasas de eliminación de DQO fueron altas y similares en los dos sistemas con un valor promedio de 78%. La eliminación de amonio fue significativamente mas alta (P<0.05) en el sistema alimentado en intermitente comparado con el sistema alimentado en continuo (87 vs 69%).El capítulo 6 proporciona información sobre la cantidad y calidad de sólidos acumulados en el medio granular de 6 humedales construidos a escala comercial. Los resultados de este estudio indicaron que la mayor cantidad de sólidos fue depositada en la zona de entrada (3-57 kg/m2) con diferencia significativa para la zona de salida (2-16 kg/m2). Esta alta cantidad de sólidos acumulada en la zona de entrada fue variable y estuvo relacionada con la carga orgánica y de sólidos recibida (3.1-17.5 g DQO/m2.d; 2.6-10 g SST/m2.d). El contenido de materia orgánica de los sólidos acumulados fue bajo (20%) y de difícil biodegradación tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. Los valores de conductividad hidráulica en estos sistemas fueron bajos (0-4 m/d) cerca de la zona de entrada con respecto a la zona de salida (12-200 m/d).Por último, en el capítulo 7 se enumeran las principales conclusiones de cada uno de los aspectos estudiados y se mencionan algunas sugerencias para futuras investigaciones. / Subsurface-flow constructed wetlands (SSF CWs) constitute a proven technology for treatment of urban wastewater. One of the principal objectives of CW treatment is to remove organic matter, suspended solids and nutrients from the settled wastewater. The organic and mineral matter contained in urban wastewater is composed of a complexity of substances of different sizes and chemical compositions.In conventional treatment systems it has been demonstrated that the particle size-frequency distribution of the influent wastewater can affect treatment efficiency. However, very few studies have been conducted in SSF CW to determine whether factors such as the size-frequency distribution or organic matter characteristics affect treatment efficiency. Thus the initial hypothesis of this work is based on the supposition that in SSF CW systems, the characteristics of the dissolved and particulate organic matter can influence the removal of COD and ammonium of wastewater. The designed studies were conducted in small experimental SSF CW units that were shallow (0.27 and 0.3 m), and with a surface area of 0.54-0.77 m2. The SSF CWs were planted with Phragmites australis and in most of the studies the treatments received wastewater on an intermittent basis. Wastewater used in these studies was either synthetic or settled urban wastewater. The synthetic wastewater was prepared with tap water and composed of glucose (organic matter easily biodegradable), starch (organic matter slowly biodegradable) and nutrients. In Chapters 2 and 3, details are provided to illustrate that shallow SSF CW provided excellent removal of COD, with average removal rates ranging from 70 to 94% irrespective of the type of organic ubstrate (glucose vs starch) or organic loading rates (5-6 g COD/m2.d to 20-22 g COD/m2.d). The ammonium-N removal in these systems was moderate, with the glucose-fed SSF CW providing marginally better removal (45 to 57%) as compared to the starch-fed system (40 to 43%). The hydraulic conductivity was low in the system fed with glucose due to the presence of a greater growth of biofilm.In experimental SSF CW treating urban wastewater, the application of the physico-chemical pretreatment did not improve COD effluent concentrations as compared to the no-pretreatment control (82 vs 88%), but did reduce turbidity and COD concentration in the influent. The removal rates of ammonium-N were similar in both systems and ranged from 63 to 94%.The hydraulic conductivity was higher (28 m/d) in the system with treated wastewater as compared to the control (20 m/d). These results indicate that the pretreatment could possibly help to reduce pervasive solids accummulation in the inlet zone (Chapter 4).Chapter 5 describes a study designed to evaluate treatment efficiency in experimental SSF CW that were operated with either intermittent or continuous feeding. The COD removal rates were relatively high and merely identical in both systems, with an average value of 78%. Ammonium-N removal was significantly higher (P<0.05) in the intermittently fed system as compared to the continuously fed system (87 vs. 69%). The enhanced removal of COD and ammonium-N observed in the present studies were attributed to several factors including shallow wetland beds, macrophyte aboveground biomass, and more oxidizing conditions in the root zone.Chapter 6 provides survey-type information for six full-scale SSF CW. The data indicated that the greatest amount of solids were deposited within the inlet zone (3-57 kg/m2), with significantly less solids near the outlet (2-16 kg/m2). It was apparent that the amount of solids deposited near the inlet was highly variable and was correlated with respective loading rates (3.1-17.5 g COD/m2.d; 2.6-10 g TSS/m2.d). Analyses of the accumulated solids showed them to be approximately 20% organic matter, extremely recalcitrant and difficult to degrade under either aerobic or anaerobic conditions. Hydraulic conductivity values were significantly lower near the inlet zone (0-4 m/d) as compared to the outlet zone (12-200 m/d).Chapter 7 lists the main conclusions for each of the chapters and provides suggestions for future investigations.

Este trabajo de tesis se ha basado en el denominado método edafológico y en el método de los balances y aborda de forma integral el estudio de los suelos de un área con una extensión próxima a los 15 Krn2 sobre la llamada Cordillera Prelitoral Catalana, en el límite de las comarcas del Vallés Occidental y el Vallés Oriental, en la provincia de Barcelona, a la que algunos especialistas de otros ámbitos de la ciencia han dedicado también sus esfuerzos. La pasada importancia de la zona en el orden económico y social se cimentó en la explotación de las canteras de material granítico, empleado a principios de siglo para la pavimentación de las calles de Barcelona, y en el aprovechamiento de las aguas termales a través de una red de balnearios.Los suelos objeto de estudio se asientan sobre un batolito constituido por granodioritas acompañadas por un cortejo filoniano formado por aplitas y pegmatitas. La composición química de estas granodioritas varia entre limites estrechos, si bien esta variabilidad puede ser importante en el caso de elementos como el calcio y el titanio.Las granodioritas se han visto, en el transcurso del tiempo, sometidas a la acción de factores climáticos cambiantes. El clima actual de la zona es, según la clasificación de Thornthwaite (1948), seco subhúmedo, mesotérmico, con muy pequeño o ningún exceso de agua.De acuerdo con los criterios de la SMSS (1975) el régimen de temperatura del suelo corresponde a uno térmico y el régimen de humedad a uno xérico si se respeta el espíritu de la clasificación, aunque en ocasiones se halle más próximo al régimen ústico.La geomorfología muestra la existencia de zonas donde se producen retenciones de agua que originan un acuífero de proporciones significativas con un papel importante en el abastecimiento local. Existen además acuíferos termales asociados al material granodiorítico, que constituyen, al asomarse al exterior, una forma de descarga natural de las aguas basales más antiguas. Las aguas frías se clasifican como bicarbonatado cálcicas, y clorurado sódicas las termales.Desde el punto de vista botánico, la zona se halla situada en la región corológica mediterránea. La vegetación potencial es el bosque mediterráneo cuya degradación se pone de manifiesto por la existencia de matorral silicícola y pastizal de Hyparrhenia. La pendiente y la orientación son los dos factores geomorfológicos con más incidencia en el desarrollo de estos suelos.Pueden diferenciarse tres grandes unidades geomorfológicas: A) zona de escaso espesor del manto de meteorización, B) zona con formaciones superficiales más desarrolladas, una buena parte de las cuales ha sido exportada por la fuerte incisión de la red de drenaje y e) zona que incluye algunas de las formas correspondientes al máximo desarrollo.El estudio y selección de los perfiles de suelo, 24 en total, ha tenido en cuenta para el estudio de los factores de formación la orientación, la altitud, la vegetación y la acción antrópica; en el caso del estudio de los procesos se ha tenido en cuenta la meteorización física, la meteorización química, la formación de minerales de la arcilla, la translocación de la arcilla, la formación de carbonatos secundarios y la descomposición de la materia orgánica.La historia de la formación y posterior evolución de estos suelos se inicia cuando el material entra en contacto lentamente con los agentes meteorizantes. Con el transcurrir del tiempo se produce la arenización de una parte importante del batolito granodioritico. Esta arenización afecta hoya los primeros 20 m. La profundidad de la arenización no es uniforme, variando con la topografía y con la presencia de enclaves más resistentes. La arena está formada principalmente por mica-ilita y caolinita procedente de la meteorización de las plagioclasas originales.En algunos enclaves se observa una individualización del hierro. La evolución granulométrica de estos suelos está estrechamente relacionada con la fragmentación y el arrastre de las partículas. La fracción gravilla alcanza una notable importancia en razón a su composición mineralógica, muy semejante a la del material originario, y al porcentaje que representa en el total del suelo. Habiendo establecido las correlaciones existentes para cada tipo de horizonte entre el incremento/decremento de cada una de las fracciones granulométricas con respecto a cada una de las fracciones de la arena granodioritica, las mejores correlaciones múltiples se obtienen entre las relaciones del limo y la arcilla por un lado y las relaciones de gravilla, arena gruesa y arena fina por otro. El hiperplano de regresión de la relación de arcilla en función de las demás relaciones muestra una correlación del 0,82.Al establecer las variaciones de cada fracción granulométrica que tienen lugar en el transcurso de la evolución se obtiene que el 67 % de las variaciones que experimenta la arcilla, desde la arena hasta el horizonte A pueden ser explicadas por las relaciones calculadas para limo, arena fina, arena gruesa y gravilla. Un 33 % queda sin explicar. La posibilidad de que una parte importante de este 33 % se pierda desde los horizontes superficiales queda puesta matemáticamente en evidencia.Gráficamente ha sido posible diferenciar cuatro tipos de comportamientos físicos con ayuda de la técnica del desplazamiento de las partículas. El efecto de la fragmentación se observa muy claramente en los perfiles incluidos en el tipo F2, que muestran un progresivo aumento del limo y la arcilla en los horizontes superficiales. Estos perfiles no presentan aportes externos de material y pueden ser clasificados entre los Psammnents del primer estadío evolutivo.En los horizontes superficiales de algunos perfiles (Tipo ID) se observa un desplazamiento hacia composiciones más arenosas que recuerda los procesos de disolución. Estas situaciones coinciden con la ausencia de carbonatos.En el tipo Z se incluyen perfiles que presentan cambios bruscos en su granulometría, prueba evidente de episodios de decapitación o acumulación de materiales sobre los suelos o de procesos de desplazamiento de partículas en el interior de los perfiles.Finalmente el tipo E incluye falsas evoluciones eluviación-iluviación.La caracterización de la meteorización química ha sido abordada desde dos puntos de vista: uno en el que se tienen en cuenta los balances químicos y otro en el que se analizan los minerales de la arcilla formados en el curso de la meteorización.El índice dado por la relación SiO(2) / Al(2)O(3) sitúa a los suelos estudiados en el dominio de la bisialitización, en cuanto a la evolución general de los minerales silicatados presentes en la granodiorita se refiere.El elemento más acumulado es, por lo general, el potasio con un peso especifico dentro del IMP (Índice de Meteorización Potencial) del 50 %. La formación de minerales secundarios y los lentos procesos de desarrollo edáfico conducen a una escasa diferenciación de los IMP. Los horizontes C de los suelos más jóvenes muestran una ligerísima pérdida de silicio, un mantenimiento de los niveles de potasio y aluminio y un enriquecimiento relativo en hierro y magnesio, prueba de la evolución química que experimentan. A medida que se asciende en el perfil, y en la génesis se comprueba el mantenimiento de los niveles de silicio, a1umnio y potasio en los horizontes AC y Bw. En superficie el equilibrio es la tónica general.El estudio de la evolución mineralógica implica fundamentalmente a biotitas y plagioclasas. En profundidad la alteración de la biotita es prácticamente nula, como lo demuestra la ausencia de clorita en los materiales granosioriticos mejor conservados. La evolución de la biotita pasa por la formación de clorita, vermiculita e ilita. La clorita secundaria está presente en cantidades apreciables, cuando hay posibilidades de lavado, en diaclasas y en horizontes de acumulación. En algunos casos en que los perfiles presentan un mayor grado de evolución se ha hallado un intergrado clorita-vermiculita que deriva de la clorita secundaria. Otro proceso identificado es la transformación de la vermiculita en formas expandibles, habiéndose hallado un interestratificado con propiedades intermedias entre la vermiculita y la esmectita.En el caso de las plagioclasas la posible evolución se inicia con la transformación rápida de la sericita en vermiculita y caolinita y la formación, ciertamente reducida, de esmectita.A pesar de la variabilidad observada en los factores de formación, la mayoría de los suelos muestran unos grados de meteorización y desarrollo muy semejantes. Se trata de suelos que presentan una meteorización preferentemente física y escaso desarrollo y que se ven rejuvenecidos continuamente por procesos de erosión activos desde el plegamiento alpídico.Sólo en posiciones geomorfológicamente muy estables ha sido posible encontrar las pruebas de la actuación de procesos de desarrollo que han conducido a la iluviación de cantidades relativamente importantes de arcilla si se tiene en cuenta la baja tasa de formación de partículas de tamaño arcilla que presentan estos suelos. Las condiciones que favorecen el desplazamiento de la arcilla y su posterior deposición se dan sólo puntualmente y nunca de forma óptima en el área. Únicamente en tres de los perfiles estudiados se ha observado una clara iluviación de arcilla con formación de revestimientos que representan más del 1 % de la sección estudiada. Los escasos horizontes de acumulación de arcilla muestran características relictas y están asociados a condiciones climáticas diversas de las actuales. Un hecho que abona el carácter relicto de la acumulación de arcilla es el proceso actual de lavado de carbonatos desde la superficie, a través de la porosidad debida a la actividad radicular y su acumulación en las paredes de los bioporos o en la micromasa. Este movimiento del carbonato se ha visto favorecido en los suelos más desarrollados por una mejor organización estructural.El proceso más evidente en la dinámica de los carbonatos es la cristalización a partir de soluciones que se desplazan desde la superficie de los perfiles hasta zonas más profundas. El origen edafogenético de los carbonatos se pone de manifiesto porque las acumulaciones de los mismos son más o menos paralelas a la topografía de la superficie, y presentan morfología distintiva respecto de la micromasa.Las tendencias futuras en la evolución de estos suelos, de no mediar ningún cambio en las actuales condiciones, son presumiblemente la progresión de los procesos de meteorización y erosión y la continuidad de los procesos de acumulación de carbonatos. Tal acumulación bien pudiera dar lugar a la formación de horizontes petrocálcicos.Hay que señalar finalmente la necesidad de incluir en el sistema SMSS un nuevo suborden de entisoles en el que puedan incluirse los suelos arenosos derivados de materiales originales que contengan otros minerales, susceptibles de meteorización, además de cuarzo y feldespatos. / This Doctoral Thesis is concerned with the complete study of the soils of an area in the central part of Barcelona province (NE Spain) that takes into account their formation under Mediterranean influence.Environmental factors concerning the genesis and evolution of the soils, such as petrology, geomorphology, climate, vegetation and antropic activities have been considered and studied.The soils have developed from granodioritic material and are located on three geomorphological areas.Field and laboratory data from the study area on morphological, physic-chemical, chemical, mineralogical and micromorphological characteristics of 24 selected soil profiles are shown. According to the USDA system (1989), the profiles belong to three orders: Alfisols, Inceptisols and Entisols.The soils are the result of different soil formation phases: a: in situ soil formation, mostly dominated by physical weathering; b: formation of a soil covering by soil material derived from similar neighbouring soils; c: clay illuviation in stabilized areas,d: and the current carbonate solubilization.An attempt has been made to corre1ate granulometric fractions of the soil horizons with those corresponding to the saprolite. The characterization of weathering processes has also been achieved.We propose to consider an extension of the Entisol order, maybe as a suborder that could take into account those Entisols with sandy texture and weatherab1e minerals other than quartz and feldspars.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jurani Oliveira Clementino.pdf: 2103029 bytes, checksum: 839b4b4621ad33582f9fc44843cabc31 (MD5) Previous issue date: 2011-10-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study presents the results of research on the operation and ownership of eightcommunities involved in the project of Community Seed Banks in Paraíba. Theregional division is located in the microregion of Borborema. All municipalities maintain partnerships with nongovernmental organizations, started from the 90's, andthat promote actions of so-called local development. Our work aims to analyze to what extent such social policies, induced by the NGOs, causes impacts on the social and economic reality of these communities. It is an empirical analysis, with access toseed banks and farmers associated or not, to understand the processes, the ability to mobilize community residents, institutional relations in the preservation of seeds and if there is any impact on local agricultural productivity. Data collection wasconducted from interviews, testimonials from family farmers, NGO staff and technicians, as well as participant observation, field visits and participation in events. It was found that current development models distributed by NGOs and employers in the communities place the local actors as one of the major agents of development,while blaming these actors by the inability to monitor the progress. There was alsolittle community involvement in the BSC, dozens of banks shut down anda legitimization of the discourse of NGOs in communities through thefigure/incarnation of the manager. / Este estudo apresenta os resultados de pesquisa sobre o funcionamento e a apropriação de oito comunidades envolvidas com o projeto de Bancos Comunitários de Sementes na Paraíba. O recorte geográfico está localizado na microrregião da Borborema. Todos os municípios mantêm parcerias com organizações não-governamentais, iniciadas a partir da década de 90, e que promovem ações ditas de desenvolvimento local. Nosso trabalho visa analisar em que medida estas políticas sociais, induzidas pelas ONGs, causam impactos na realidade social e econômica destas comunidades. Trata-se de uma análise empírica, com acesso aos bancos de sementes e agricultores associados ou não, para se compreender os processos, a capacidade de mobilizar os moradores das comunidades, as relações institucionais na preservação das sementes e se existe algum impacto na produtividade agrícola local. A coleta de dados foi realizada a partir de entrevistas semiestruturadas, depoimentos de agricultores familiares, agentes de ONGs e técnicos, além de observações participantes, visitas de campo e participação em eventos. Verificou-se que os atuais modelos de desenvolvimento difundidos pelas ONG&#8223;s e empregados nas comunidades colocam os atores locais como um dos principais agentes do desenvolvimento, ao mesmo tempo em que responsabilizam estes atores pela incapacidade de acompanhar os avanços do progresso. Verificou-se ainda pouco envolvimento da comunidade com os BSC, dezenas de bancos desativados e uma legitimação do discurso das ONG&#8223;s nas comunidades através da figura do gestor.

El objeto de estudio de esta tesis doctoral se centra en torno a las representaciones creadas, a los discursos y saberes construidos sobre un hecho social total como es la alimentación, en el contexto de un país como Túnez; poniendo de manifiesto la existencia de un modelo hegemónico coincidente con el patrón occidental que, por un dispositivo de poder, invisibiliza otros conocimientos o modos alimentarios locales y los convierte en “ausentes”. El trabajo que presentamos se encuadra en un marco temporal concreto, como es el momento actual de la globalización, pero incide también en el proceso diacrónico anterior, que contempla la colonización y la posterior independencia, pues la vertiente histórica resulta indispensable para comprender la dinámica actual del país. En este contexto, proponemos un análisis comparativo que permita estudiar la incidencia diferencial que ha tenido este fenómeno global en el ámbito urbano y rural tunecino, teniendo también en cuenta las estrategias que desarrollan los individuos frente a él. / The main object of study in this thesis, focuses on how the representations created, the speeches and the knowledge built around a total social fact, such as food, in the context of a country as Tunisia, highlights the existence of an hegemonic model similar to the Western pattern which, by a power device, invisibilise other knowledge or local food ways by turning them in "absent". The present paper is in line with a particular temporal context, at the present time of globalization, but also affects the previous diachronical process, such as the colonization and postcolonization, because the historical aspect is essential to understand the current dynamics of the country. In this context, we propose a comparative analysis to study the differential impact that this global phenomenon has had both in urban and rural areas of the country, bearing in mind the strategies that the individuals developed to face them.

La disponibilidad de agua es una de las mayores limitaciones en la productividad vegetal (Boyer, 1982) y es uno de los principales factores en la distribución de las especies vegetales. La tolerancia de un cultivo al estrés hídrico esta esencialmente vinculada a su capacidad de acceder al agua del suelo y utilizarla de manera más eficiente. El cultivo del tomate destaca tanto por su importancia económica como por representar un elevado consumo de recursos hídricos, de manera que cualquier mejora en el uso eficiente del agua (WUE) tendría un gran impacto socioeconómico y medioambiental. Se estima que un incremento de un 10% en el WUE en este cultivo podría suponer, en la Región de Murcia, un ahorro de más de 1.1 hm3 de agua de riego, cantidad equivalente a los requerimientos anuales de una población de 20.000 habitantes La sección experimental del manuscrito se ha dividido en dos partes diferenciadas. En primer lugar, con el objetivo de estudiar el papel de las invertasas en la respuesta al estrés hídrico en tomate (Solanum lycopersicon L.), se generaron plantas transgénicas que sobreexpresaban un gen de una invertasa extracelular de Chenopodium rubrum (CIN1) bajo el control de un promotor de invertasa vacuolar de Solanum pimpinellifolium (InvLp6g). En segundo lugar, se realizó una aproximación genética con objeto de identificar y explotar caracteres hídricos y hormonales implicados en la mejora del WUE en tomate mediante el uso de líneas recombinantes (RILs) de tomate procedentes de un cruce entre S. lycopersicum cv Moneymaker y S. pimpinellifollium acc. TO-937. La sobreexpresión del gen CIN1 dio lugar a una disminución de la transpiración acumulada y a un incremento de la tasa fotosintética, resultando, por tanto, en un incremento del WUE en relación a las plantas no transformadas, al final del periodo de estrés hídrico (9 días). Esto parece estar relacionado con una mejor regulación de las relaciones fuente-sumidero a través del mantenimiento del flujo metabólico. Además, se observó una mejora en los mecanismos antioxidativos de las plantas CIN1. Los cambios observados en el metabolismo primario se asociaron con cambios en el balance hormonal: incremento de las concentraciones de la CK más activa en tomate, trans-zeatina (t-Z), y disminución en los niveles del precursor del etileno ACC. De este modo, la invertasa extracelular actúa como punto integrador entre el metabolismo primario y las fitohormonas en respuesta al estrés hídrico, postulándose como una nueva estrategia para superar los efectos adversos del estrés hídricos sobre la fisiología y la productividad final del cultivo. Por otra parte, mediante una aproximación genética se pudieron identificar aquellas señales hídricas y hormonales implicadas en la regulación del WUE a través del control de la biomasa foliar y de la capacidad fotosintética. La explotación de dichos caracteres mediante la tecnología del injerto ha demostrado tener una utilidad directa sobre la mejora de la productividad final de la planta a través de la comunicación raíz-parte aérea. El precursor del etileno ACC y el ABA parecen ser señales hormonales implicadas en el crecimiento foliar principalmente al final del periodo de cultivo, cuando la tasa de transpiración era más elevada. El ACC se asoció positivamente con el WUEaY (en base a producción de fruto) y negativamente con el WUEav (en base a biomasa vegetativa) a través de una regulación negativa del área foliar. Otros factores hormonales, como las CKs, SA, ACC y JA también parecen ser señales (positivas) en la regulación del crecimiento foliar y por tanto del WUEa. Por tanto, mediante una aproximación funcional, se ha puesto de manifiesto el papel de las invertasas en la tolerancia al estrés hídrico a través de una modificación del balance hormonal. Por otro lado, mediante una aproximación genética usando líneas RIL se han identificado caracteres hormonales (principalmente ACC y CKs), implicados en la regulación del WUE en tomate, y que han sido explotados para mejorar la productividad mediante la tecnología del injerto. / Water availability is one of the major constraints on plant productivity (Boyer, 1982) as well as one of the main factors for the distribution of plant species. The tolerance of a crop to drought stress is essentially related to its ability to access to soil water and its efficiency use. In Spain, tomato is an important and high water consuming crop. Any improvement in water use efficiency (WUE) would imply a significant socioeconomic and environmental impact (e.g. an improvement of 10% in WUE of the greenhouse tomato crop in the Region of Murcia would save is equivalent to the water consumption of a population of 20.000 inhabitants). The experimental section of this thesis has been divided into two parts. Firstly, with the aim of studying the role of invertase in response to drought stress in tomato (Solanum lycopersicon L.), we generated transgenic plants overexpressing the cell wall invertase (cwInv) gene CIN1 from Chenopodium rubrum under the control of a promoter of vacuolar invertase from Solanum pimpinellifolium (InvLp6g). Secondly, we applied a genetic approach to identify and exploit water and/or hormonal-related traits associated with WUE through the use of a population of recombinant inbred lines (RIL) derived from a cross between Solanum lycopersicum and Solanum pimpinellifolium. CIN1 overexpression resulted in a decrease in accumulated transpiration and higher carbon assimilation, thereby increasing WUE compared to wild-type (WT) plants at the end of the drought period (9 days). This seems to be related to a better regulation of source-sink relations by maintaining metabolic fluxes. In addition, anti-oxidative mechanisms were improved in the CIN1 plants. Changes observed in primary metabolism were associated with changes in the hormonal balance. The concentration of the most active cytokinin (CK) in tomato trans-zeatin (t-Z) increased while the ethylene precursor 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) decreased in the CIN1 plants respect to WT. Thus, cwInv critically functions at the integration point of metabolic, hormonal and stress signals, providing a novel strategy to overcome drought -induced limitations to crop yield, without negatively affecting plant fitness under optimal growth conditions. Moreover, by using a genetic approach we could identify water- and hormonal-related traits directly involved in WUE regulation. These physiological traits can be directly transferred from the root to the scion through the use of selected RILs as rootstocks, improving crop productivity through root-to-shoot communication. Both the ethylene precursor ACC and ABA concentrations seem to be hormonal signals involved in leaf growth at the end of the experiment with higher transpiration rate. ACC was positively associated with WUEaY (base on fruit yield) and negatively with WUEav (based on vegetative biomass) through down-regulation of leaf area. Additionally, CKs, salicylic acid, ACC and jasmonic acid seem to be positive hormonal parameters regulating leaf growth and WUEa. Therefore, by using a functional approach it has been demonstrated that invertases play an important role in abiotic stress adaptation through a regulation in the hormonal balance. On the other hand, by using a genetic approach employing RIL lines we identified hormonal characters (mostly ACC and CKs), involved in the regulation of WUE in tomato and, thereafter, we exploited those characters to improve productivity crop thought the use of grafting.

Aquesta investigació suposa una contribució al desenvolupament de metodologies queamplien l'aplicabilitat dels sistemes d'informació geogràfica (SIG), la teledetecció i lesbases de dades en l'anàlisi del territori. En concret, la investigació es centra en l'anàlisi deles relacions sòl-paisatge, de les propietats dels sòls y dels processos d'erosió hídrica,particularment els processos d'erosió per xaragalls i barrancs. La investigació se porta aterme en les comarques de l'Alt Penedès y l'Anoia (Catalunya), una àrea on la vinya per ala producció de vins d'alta qualitat i caves és el principal cultiu, però on la forma actual del'ús i maneig del sòl, amb escasses mesures de conservació, condiciona la sostenibilitatfutura dels usos agrícolas presents.Un dels resultats principals de la investigació és el sistema d'informació de sòls (SIS),desenvolupat a una escala semidetallada a nivell de tota l'àrea d'estudi. Aquest SIS hapermès analitzar la distribució espacial dels principals tipus de sòl, les seves propietats i elseu comportament davant l'acció dels processos erosius i de les actuacions antròpiques.També constitueix l'estructura sobre la qual es poden desenvolupar bases de dadesespacials de sòls més detallades.Una altra aportació és el conjunt de metodologies basades en l'anàlisi multitemporal defotografies aèries, de models digitals d'elevacions (MDE), i també en la classificaciómultiespectral d'imatges de satèl·lit i en les operacions d'anàlisi espacial mitjançant SIG,que conduexen a l'anàlisi de processos d'erosió per xaragalls i barrancs. L'aplicaciód'aquestes metodologies a l'àrea de l'Alt Penedès - Anoia confirma la important influènciade l'acció antròpica en l'acceleració dels processos d'erosió actual. Aquesta acceleraciódels processos erosius es reflecteix principalment en:a) les propietats dels sòls, amb la posada en superfície de materials d'horitzontssubjacents, rics en carbonat càlcic, calcilutites o arenisques,b) 1' anàlisi morfomètric i morfogràfic de les geoformes, que mostra un modelat delpaisatge amb vessants complexes i barrancs, i una alta densitat de xaragallsincipients,c) l'anàlisi de les taxes d'erosió per xaragalls i barrancs, que han estat particularmentelevades des de la deforestació generalitzada amb roturació de terres per a laplantació de vinya, a partir del segle XVI, sobretot, a partir de la mecanització delscultius.La investigació realitzada confirma la importancia de combinar tècniques de camp ilaboratori amb tècniques de teledetecció per a l'adquisició de dades i coneixement delsprocessos d'erosió, i amb tècniques de SIG amb finalitat de modelització. / La presente investigación supone una contribución al desarrollo de metodologías queamplíen la aplicabilidad de los sistemas de información geográfica (SIG), la teledeteccióny las bases de datos al análisis del territorio. En concreto, la investigación se centra en elanálisis de las relaciones suelo-paisaje, de las propiedades de los suelos y de los procesosde erosión hídrica, particularmente los procesos de erosión por cárcavas y barrancos. Lainvestigación se desarrolla en las comarcas de l'Alt Penedès y l'Anoia (Cataluña), un áreadonde la viña para producción de vinos de alta calidad y cavas es el principal cultivo, perodonde la forma actual de los usos y manejo del suelo, con escasas medidas deconservación, condiciona la sostenibilidad futura de los presentes usos agrícolas.Uno de los resultados principales de la investigación es el sistema de información de suelos(SIS), desarrollado a una escala semidetallada a nivel de toda el área de estudio. Este SISha permitido analizar la distribución espacial de los principales tipos de suelo, suspropiedades y su comportamiento frente a la acción de los procesos erosivos y actuacionesantrópicas. También, constituye la estructura sobre la cual poder desarrollar bases de datosespaciales de suelos más detalladas.Otra de las aportaciones es el conjunto de metodologías, basadas en el análisismultitemporal de fotografías aéreas y de modelos digitales de elevaciones (MDE), en laclasificación multiespectral de imágenes de satélite y en operaciones de análisis espacialmediante SIG, conducentes al análisis de procesos de erosión por cárcavas y barrancos. Laaplicación de estas metodologías al área del Alt Penedès - Anoia ha permitido confirmar laimportante influencia de la acción antrópica en la aceleración de los procesos de erosiónactual, que se ve reflejada principalmente en:a) las propiedades de los suelos, con la puesta en superficie de materiales dehorizontes subyacentes ricos en carbonato calcico, calcilutitas o areniscas,b) el análisis morfométrico y morfográfico de las geoformas, que muestra unmodelado del paisaje con vertientes complejas y barrancos, y una alta densidad decárcavas,c) el análisis de las tasas de erosión por cárcavas y barrancos, que han sidoparticularmente elevadas a partir de la deforestación generalizada con roturación detierras para la plantación de viña a partir del siglo XVI, y sobre todo a partir de lamecanización de los cultivos.La investigación realizada confirma la importancia de combinar técnicas de campo ylaboratorio con las técnicas de teledetección para la adquisición de datos y conocimientode los procesos de erosión, y con las técnicas de SIG con fines de modelización. / This research represents a contribution to the development of methodologies to extend theapplicability of geographical information systems (GIS), remote sensing and spatialdatabases to terrain analysis, particularly soil-landscape relationships, soil properties andhydric erosion processes, and more specifically gully erosion processes. The research iscarried out in the l'Alt Penedès y l'Anoia (Catalonia), an area where vineyards for highquality and "cava" production are the main crop, but where the present manner of soil useand management, with few control measures, determines the future sustainability of thepresent agricultural uses.One of the main results of the present research is the soil information system (SIS), thatcontains semi-detailed scale information about the soils of the study area. It allowed theanalysis of the spatial distribution of the main soil types, their properties and theirbehaviour in front of the actuation of erosion processes and anthropic transformations.Also, it constitutes the basic structure from which more detailed soil spatial databases canbe developed.Another contribution is the set of methodologies, based on the multitemporal analysis ofaerial photographs and digital elevation models (DEM), multispectral classification ofsatellite images and GIS spatial analysis, that is addressed to the analysis of gully erosionprocesses. The application of those methodologies to the Alt Penedès - Anoia arearevealed the important influence of the anthropic factor in the acceleration of the presenterosion processes, that is observed through:a) the soil properties, with the presence on surface of materials that are rich in calciumcarbonate, calcilutites or sandstones from subsurface layers,b) the morphometric and morphographic analysis of the geoforms, which shows ashape of the landscape with complex slopes and large gullies, and a high density ofgullies,c) the analysis of the rates of gully erosion, that have been particularly high since thegeneralised deforestation to plant vineyards in the XVI Century and, above all,since the advent of mechanisation.This research confirms the importance of combining field and laboratory techniques withremote sensing techniques for data acquisition and knowledge concerning the occuringerosion processes, and with GIS techniques for modelling.

This thesis has been pursued in three papers whose nexus is the use of statistical copulas for the purpose of assessing dependence in the field of agrofood economics. The first paper aims at determining how the introduction of agricultural revenue insurance contracts in Spain will affect the cost of purchasing insurance, relative to yield insurance schemes. The empirical analysis focuses on the apple and orange sectors in Spain. Statistical copulas are used to jointly model price and yield perils. Monte Carlo simulation methods are employed to simulate premium rates both under revenue and yield insurance. Results indicate that revenue insurance is likely to reduce the price of agricultural insurance in Spain, which may result in higher acceptance and demand for agricultural insurance programs. The second paper aims to study dependence between producer and consumer prices for millet markets in Niger. Links between prices considered are assessed by cointegration analysis and statistical copula methods. Results indicate a positive link between producer and consumer prices, which is stronger the closer the markets are. Evidence of asymmetric price behavior is also found. The last paper assesses price transmission along the Egyptian tomato food marketing chain in the period that followed the Arab Spring. Static and time-varying copula methods are used for this purpose. Results suggest a positive link between producer, wholesaler and retail tomato prices. Such positive dependence is characterized by asymmetries during extreme market events, which lead price increases to be transferred more completely along the supply chain than price declines. / Esta tesis se compone de tres artículos científicos cuyo nexo de unión es el uso de copulas estadísticas para analizar dependencia en el ámbito de la economía agroalimentaria. En el primer artículo, se estudia cómo la introducción de los contratos de seguro de ingresos agrícolas en España puede afectar el coste de la contratación de un seguro, en comparación con el tradicional seguro de rendimientos agrícolas. El análisis empírico se centra en los sectores de la manzana y la naranja en España. Las cópulas estadísticas se utilizan para modelar la dependencia entre los precios y los rendimientos agrarios. Los métodos Monte Carlo se utilizan para simular del importe de las primas del seguro de ingresos y del seguro de rendimientos. Los resultados indican que es probable que el seguro de ingresos reduzca el costo de los seguros agrarios en España, lo que puede conllevar una mayor aceptación y demanda de programas de seguros agrícolas. El segundo artículo tiene como objetivo estudiar la dependencia entre los precios al productor y al consumidor en el mercado del mijo en Níger. Los vínculos entre los precios considerados son evaluados mediante un análisis de cointegración y el método estadístico de cópula. Los resultados sugieren la existencia de una relación positiva entre el precio del productor y del consumidor, la cuál aumenta cuanto más próximos se encuentren los mercados. También se han hallado evidencias de asimetría en el comportamiento de los precios. El último artículo evalúa la transmisión de precios a lo largo de la cadena de comercialización alimentaria egipcia del tomate. El estudio se centra en el período posterior a la Primavera Árabe. Métodos de copula estática y dinámica se utilizan con este propósito. Los resultados sugieren la existencia de una relación positiva entre los precios al productor, mayorista y vendedor al detalle. Esta dependencia positiva presenta asimetrías durante los eventos extremos del mercado, que conllevan que el aumento de los precios se transfiriera de manera más completa a lo largo de la cadena de suministro que las disminuciones de precio.

Firm-level productivity and efficiency analyses have important implications for the evaluation of their economic viability and sustainability. The assessment of a firm's performance requires the use of an adequate methodological approach to derive sound efficiency estimates. By targeting economic sectors not previously investigated and using new methodological approaches, this thesis contributes to the literature both from a methodological and empirical point of view. Three specific objectives have been pursued in three papers that constitute the main body of the present thesis. The main purpose of the first paper is to compare the efficiency ratings of organic and conventional grape farms in Catalonia. To do so, we fit a stochastic production frontier to cross sectional, farm-level data collected from a sample of 141 Catalan farms that specialize in grape growing. Results show that organic farmers, on average, are more efficient than their conventional counterparts (efficiency ratings are on the order of 0.80 and 0.64, respectively). Apart from adoption of organic practices, experience is also found to improve technical efficiency. Conversely, technical efficiency tends to decrease with the relevance of unpaid family labor, farm location in less favored areas, and farmers' concerns for environmental preservation. In the second paper, local maximum likelihood (LML) methods, recently proposed by Kumbhakar et al. (2007), are applied to assess the technical efficiency of a sample of arable crop Kansas farms. LML techniques overcome the most relevant limitations associated to mainstream parametric and nonparametric frontier models. Results suggest that Kansas farms reach technical efficiency levels on the order of 91%. These results are compared with data envelopment analysis and stochastic frontier analysis efficiency estimates. The last paper focuses on the assessment of technical and environmental efficiency of Catalan arable crop farms. Specifically, we apply the methodology recently developed by Coelli et al. (2007) and extend it to a consideration of the stochastic conditions under which production takes place, as proposed by Chambers and Quiggin (1998 and 2000). Results suggest that sample farms reach technical and environmental efficiency levels on the order of 93% and 74%, respectively. / El análisis de la productividad y la eficiencia tiene importantes implicaciones para la evaluación de la viabilidad económica y la sostenibilidad de las empresas. Dicha evaluación requiere el uso de un enfoque metodológico adecuado que produzca estimaciones de eficiencia no sesgadas. Mediante el estudio de sectores económicos no analizados con anterioridad y la adopción de nuevos enfoques metodológicos, esta tesis contribuye a la literatura, tanto desde el punto de vista metodológico como empírico. La tesis estudia tres cuestiones principales que se reflejan en tres artículos científicos independientes, que constituyen el elemento central de la misma. El principal objetivo del primer artículo es el de comparar la eficiencia técnica de las explotaciones de uva ecológicas y convencionales en Cataluña. Para ello utilizamos el modelo de la frontera de producción estocástica. El análisis se basa en datos de corte transversal de una muestra de 141 explotaciones catalanas especializadas en la producción de uva. Los resultados sugieren que los agricultores ecológicos son, de promedio, técnicamente más eficientes que los convencionales (los ratios de eficiencia son 0,80 y 0,64, respectivamente). Además de la adopción de técnicas ecológicas, la experiencia también incrementa la eficiencia técnica. En cambio, las explotaciones con una mayor proporción de trabajo no remunerado, que se encuentran en una zona desfavorecida y/o que tienden a tener fuertes preferencias por preservar el medio ambiente, son generalmente menos eficientes. En el segundo artículo, se utilizan los métodos de máxima verosimilitud local (LML) propuestos recientemente por Kumbhakar et al. (2007) para estimar la eficiencia técnica de una muestra de explotaciones agrícolas especializadas en la producción de cereales, oleaginosas y proteaginosas en Kansas. Las técnicas LML permiten superar muchas de las limitaciones asociadas a los modelos de frontera paramétricos y no paramétricos. Los resultados sugieren que las explotaciones de Kansas son técnicamente eficientes, con niveles de eficiencia del orden del 91%. Estos resultados se comparan con los ratios de eficiencia obtenidos a través del análisis de la envolvente de datos y de la frontera de producción estocástica. El último artículo se centra en la estimación de la eficiencia técnica y medioambiental de una muestra de explotaciones Catalanas especializadas en la producción de cereales, oleaginosas y proteaginosas. Para ello se aplica una versión ampliada de la metodología desarrollada recientemente por Coelli et al. (2007), la cual se extiende para considerar explícitamente las condiciones estocásticas bajo las cuales tiene lugar la producción. Para ello se utilizan los métodos estado-contingente propuestos por Chambers y Quiggin (1998 y 2000). Los resultados sugieren que las explotaciones presentan niveles de eficiencia técnica y medioambiental del orden del 93% y 74%, respectivamente.