En regiones donde el recurso agua es escaso es necesario aumentar la productividad económica del agua, definida como el valor recibido por unidad de agua usada. Esto podría lograrse ya sea por un incremento en la productividad física del agua que lleve a generar más kg de grano/mm como por la producción de cultivos de valor más elevado. El objetivo general de esta tesis fue evaluar cultivos con precio diferencial por calidad de grano en cuanto a productividad física y económica del agua, y variables fisiológicas vinculadas, en dos suelos contrastantes en manejo de economía del agua. De modo de obtener las opciones más adecuadas para integrar a la rotaciones y mejorar la sustentabilidad de los sistemas agrícolas y mixtos de la región semiárida. Para cumplirlo se realizaron ensayos a campo durante tres campañas con diferentes especies y cultivares, tanto tradicionales como alternativos, con buenas perspectivas de productividad. Dichos ensayos se llevaron a cabo simultáneamente en dos suelos contrastantes, representativos de la región, que se encontraban bajo las mismas condiciones meteorológicas. Uno fue un Paleustol petrocálcico de textura franca y el otro un Ustipsamment típico de textura arenosa franca, con capa freática que fluctúa alrededor de los 3 m de profundidad. Además, se evaluó el efecto de la fertilización. Los cultivos elegidos fueron girasoles diferenciados por composición de ácidos grasos del aceite, trigos de grupo 1 y 3 de calidad industrial, cebada cervecera, colza y cártamo. Los mismos se compararon entre sí en términos productivos y económicos. Para lo cual se realizaron determinaciones de rendimiento, usos consuntivos, eficiencia de uso del agua, características fisiológicas e índices económicos. En términos generales, en el Ustipsamment hubo mayores dificultades de implantación de los cultivos, si bien una vez establecidos brindó las mejores condiciones de humedad ante el déficit hídrico, en parte por la influencia de napa, respecto al Paleustol. Allí la fertilización fue una práctica fundamental para mejorar la sustentabilidad. Los resultados para cada cultivo fueron altamente dependientes del tipo de suelo y las precipitaciones durante la campaña. En el caso del girasol, se comprobó mayor estabilidad de rendimiento de todos los genotipos en el Ustipsamment, así como ventajas productivas y económicas de los convencionales. En el Paleustol fue un cultivo riesgoso, aunque allí los genotipos diferenciados por calidad tienen más posibilidades de contar con ventajas económicas. De manera similar, los trigos presentaron más estabilidad en el suelo profundo, si bien en las campañas húmedas el Paleustol produjo más rinde manteniendo alta calidad y con ventaja comparativas de los cultivares grupo 1. La cebada y la colza, en cambio, mantuvieron mejor productividad en el Paleustol bajo las distintas condiciones climáticas. El cártamo fue el cultivo que manifestó menos diferencias entre suelos, constituyendo una alternativa interesante si se logran superar ciertas dificultades de implantación y comercialización. La información surgida de esta tesis puede ser utilizada para diversificar las rotaciones incorporando cultivos con mejor eficiencia en el uso de recursos, adecuados a los dos tipos de suelos más frecuentes de la región. / In areas where water resources are scarce the economic water productivity has to be improved, that means to increase the value received per unit of water used in production. This could be achieved either by an increase in physical water productivity which would lead to more kg of grains per mm of rainfall, or by producing crops with higher unit value. The general objective of this thesis was to evaluate crops with special value for grain quality as to physical and economic water productivity, as well as physiological variables that influence them, in two contrasting soils in water economy management. With the purpose of obtaining the most appropriate options to integrate rotations and improve the sustainability of the agricultural and mixed systems in the semiarid region. In order to achieve this goal field experiments were carried out during three years with different species and cultivars, both traditional and alternative, with promising conditions of productivity. These experiments were carried out simultaneously in two contrasting soils that are representative of the region, and which were in the same meteorological conditions. One was a loam-texture petrocalcic Paleustoll and the other a loamy sand typic Ustipsamment with a groundwater level around 3 m depth. Besides, in both soils the effect of fertilization was evaluated. The selected crops included sunflower cultivars with different fatty acid composition, group 1 and 3 industrial quality wheat crops, malting barley, canola and safflower. These crops were compared among each other in terms of productivity and economic returns, based on data of yield, water consumption, water use efficiency, physiological characteristics and economic indices. Generally, more problems with crop implantation were observed in the Ustipsamment, although, once these were established this soils provided better moisture conditions in droughts than the Paleustoll, partly due to the shallow water table. Furthermore, in this soil fertilization was a fundamental practice needed to improve the sustainability. The results for each crop were highly dependent of soil type and the rainfall during the season. For sunflower the Ustipsamment provided better yield stability for all genotypes, as well as productive and economic advantages. In the Paleustoll there was a higher risk associated to sunflower crops, although in this soil the differential-quality genotypes had more chance to achieve an economic benefit. Similarly, the wheat crops had higher stability in the Ustipsamment, although in the moister seasons yields were higher in the Paleustoll with higher quality and comparative advantages for the group 1 cultivars. Barley and canola, however, maintained higher productivity in this soil under different climatic conditions, while safflower showed least differences among soil types and thus presented an interesting alternative if certain difficulties for implantation and commercialization can be overcome. The information that emerged from this thesis can be applied to diversify rotations, incorporating crops with higher resource-use efficiency, adapted to both types of soils that are most frequently encountered in the region.

La producción de maíz bajo riego gravitacional constituye una alternativa productiva en los valles de la norpatagonia con altas producciones de grano, pero sin un control preciso de la cantidad agua aplicada. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de distintos manejos del riego y de la nutrición con nitrógeno (N) sobre la producción de maíz en condiciones agrícolas de alto rendimiento para mejorar la eficiencia de uso de dichos recursos en el valle inferior del río Negro. Se planteó que una reducción moderada del agua de riego no afectará la eficiencia de uso del N (EUN) pero mejorará la eficiencia de uso del agua de riego (EUAr). El efecto favorable de una correcta nutrición nitrogenada sobre la EUAr y la eficiencia de uso de la radiación (EUR) se mantendrá frente a la reducción de la frecuencia de riego. Se realizaron ensayos experimentales durante tres ciclos en parcelas divididas con tres repeticiones, siendo la frecuencia de riego el tratamiento principal y la fertilización nitrogenada el subtratamiento. Los tratamientos fueron: Alta Frecuencia de riego (AF) (se programó el riego cuando el potencial >-40 kPa), Frecuencia Media (MF) (potencial >-90 kPa) y Baja Frecuencia (BF) (potential>-160 kPa), utilizando sensores Watermark® para definir los momentos de riego. Las dosis de N fueron: 0, 70, 140, 210, 280 y 350 kg de N ha-1 durante el ciclo 2006/07 y de 0, 140 y 280 Kg N ha-1 en los ciclos 2007/08-2009/10. Se midió la cantidad de agua aplicada, la evolución del potencial agua a 25 cm de profundidad y del contenido de agua en el suelo mediante la sonda Diviner® 2000 y gravimetría. Se evaluó el comportamiento del área foliar, su efecto sobre la intercepción y uso de la radiación, la producción de biomasa y de rendimiento en grano y sus componentes. Se determinó la absorción y acumulación de N en biomasa aérea en floración y madurez fisiológica y se analizaron las EUAr, EUN y EUR. En promedio en los tratamientos MF y BF se aplicó un 30% y un 50% menos a agua que en AF. La mayor EUAr se asoció al tratamiento BF en los tres ciclos de estudio con valores entre 1,76 y 3.04 kg m-3 y se incrementó a medida que disminuyó la cantidad de agua aplicada (i.e. BF>MF>AF). Asimismo, se observó una reducción del índice de área foliar (IAF); la radiación fotosintéticamente activa interceptada (RFAi); la EUR en aproximadamente 10% y el rendimiento en grano entre el 20% y el 34%, siendo el número de granos más afectado que el peso. MF no se diferenció de AF en el AF, el IAF, la RAFi, biomasa ni en el rendimiento en grano en ninguno de los tres ciclos estudiados. La producción de biomasa, el rendimiento, la EUR y la EUAr se incrementaron hasta 280 kg N ha-1 en todas las frecuencias de riego. Una reducción moderada del agua de riego del 30%, asociada al tratamiento MF, mejoró la EUAr en un 27 % y no afectó de modo significativo la EUN con respecto a al tratamiento AF. Por lo hasta aquí expuesto el tratamiento MF es el que mejor compensó la mayor EUR y EUN logrando rendimientos similares al tratamiento AF pero con una significativa mejora en EUAr. Palabras clave: maíz, frecuencia de riego, eficiencia uso del nitrógeno, eficiencia de uso del agua, eficiencia de uso de radiación. / Maize (Zea mays L.) production with surface irrigation is a productive alternative in the valleys of Northern Patagonia with high grain yields, but without a precise control of the amount of water applied. The aim of this study was to evaluate the effect of different management of the irrigation and nutrition with nitrogen (N) on maize production in high-yielding agricultural conditions to improve the efficiency of the use of these resources in the Valle inferior del Rio Negro. It was suggested that a moderate reduction in irrigation water will not affect the N use efficiency (NUE) but will improve the efficiency in irrigation water use (WUEi). The favorable nitrogen effect on WUEi and in radiation use efficiency (RUE) will be maintained against the reduction of the frequency of watering. Experimental tests were performed for three cycles split plot with three replications, considering the water frequency the main treatment and nitrogen fertilization as secondary treatment. The treatments were: High Frequency (AF) (potential> -40 kPa), Medium Frequency (MF) (potential> -90 kPa) and Low Frequency (BF ) (potential>-160 kPa) using Watermark sensors to define the moments of irrigation. Nitrogen rates were 0 , 70, 140 , 210, 280 and 350 kg N ha -1 during the 2006/07 cycle and 0 , 140 and 280 kg N ha -1 in cycles 2007/08-2009/10. The amount of water applied, water evolution potential at 25 cm depth and the water content in soil through the probe Diviner ® 2000 and gravimetrically were measured. The behavior of leaf area, its effect on the interception and use of radiation, biomass production and grain yield and its components were evaluated. Absorption and accumulation of N in aboveground biomass was determined at silking and physiological maturity and NUE, WUEi and RUE were analyzed. In average at the MF and BF treatments were applied 30% and 50% less water than in AF. A High EUAr was associated with BF treatment in the three study cycles with values between 1.76 and 3.04 kg m-3 , and increased as the amount of water applied decreased(i.e. BF> MF> AF). Also a reduction in the leaf area index (LAI), radiation intercepted by the canopy (PARi), the RUE about 10% and grain yield between 20% and 34%, with the kernel number affected more than the weight of the kernels was observed. MF did not differ from AF in leaf area, LAI, PARi, biomass or grain yield in any of the three cycles studied. Biomass production, grain yield, RUE, and WUEi increased to 280 kg N ha-1 at the different irrigation frequencies. A moderate reduction of irrigation water (30%), associated with treatment MF, improved by 27% EUA and did not affect significantly the EUN regarding AF treatment. As far exposed the MF treatment is the best trade off the greater RUE and EUN with similar yields to AF treatment but with a significant improvement in EUAr. Key words: Maize, irrigation frequency, nitrogen use efficiency, water use efficiency, radiation use efficiency.