Las especies de pulgones más abundantes en los campos de maíz de Lleida sonRhopalosiphumpadi (L.), Sitobion avenas (F.) y Metopolophium dirhodum (Walker).La dinámica poblacional de los pulgones viene definida por tres fases, 1)Colonización: Desde la nascencia de las plantas de maíz hasta finales de junio esta fasey caracterizada por la presencia de las tres especies y colonias formadas por alados yninfas jóvenes. 2) Escasez de las poblaciones: Desde julio hasta mediados o finales deagosto. 3) Recuperación de las poblaciones de pulgones, con la presencia casi exclusivade R. padi.A lo largo de todo el ciclo se constató la presencia de fauna auxiliar formada enmayor número por depredadores polífagos. En las primeras semanas se contabilizanbásicamente arañas, carábidos y dermápteros, posteriormente el cultivo es colonizadopor heterópíeros, coccinélidos, neurópteros y otras especies de menor importanciarelativa (sílfidos, cecidómidos e himenópteros parasitoides).La importancia de los enemigos naturales en la dinámica de los pulgones esfundamental tal y como se demuestra en un experimento de exclusión en campo y untest de depredación en laboratorio. Esta importancia viene marcada por una presenciacontinua y abundante, por el carácter polífago de los depredadores, por la grancapacidad depredadora de algunos de ellos y por la capacidad de regular las poblacionesde pulgones.Otro elemento esencial en la evolución de las poblaciones de pulgones es latemperatura, siendo R. padi la especie más adaptada a las altas temperaturas, seguida deSLavenae y de M. dirhodum, lo que explicaría que R, padi es prácticamente la únicaespecie a partir de julio. La temperatura puede ser la responsable en mayor grado deldescenso poblacional en las últimas semanas de la primera fase de colonización de lospulgones y, sobre todo, en la fase de disminución o desaparición de las poblaciones depulgones.Las dos medidas de control estudiadas (tratamientos insecticidas al suelo ymanejo de la fecha de siembra) no parecen ser opciones idóneas para el control de lospulgones del maíz. En el primer caso por su escasa efectividad en el tiempo (máxima de8 días) y por provocar un aumento posterior de las poblaciones de pulgones, debido enparte a un efecto de los tratamientos insecticidas sobre los depredadores contabilizadosen las trampas de gravedad. En el caso del manejo de la fecha de siembra, se ha podidocomprobar que siembras tardías escapan parcialmente a la colonización de los pulgonesdel maíz, lo que podría ser interesante como medida de control de daños directosprovocados por los pulgones, pero probablemente de escasa eficacia en el caso delcontrol de las virosis transmitidas por los pulgones.

Aquesta tesi doctoral s'engloba dins d'un projecte general d'estudi de gens implicats en l'embriogènesi del blat de moro. L'embriogènesi del blat de moro, i en general la de totes les plantes superiors, es dóna en tres etapes: una primera etapa on es diferencien tots els diversos teixits que formaran l'embrió, una segona etapa on l'embrió acumula productes de reserva i un tercer període, la dormància, que finalitza quan les condicions ambientals són les idònies per a la germinació. En el laboratori estàvem interessats, concretament, en l'estudi de gens implicats en la primera etapa morfogenètica, on els diferents teixits i estructures embrionàries queden definides. Per tal d'estudiar gens que s'expressaven en aquest període, una de les estratègies que es va realitzar fou un crivellat diferencial entre teixit embrionari i teixit de planta adulta. D'entre els diferents clons obtinguts, un corresponia a un clon parcial que presentava similitud amb receptors quinasa i que fou objecte d'estudi. A partir d'aquest clon es va obtenir el clon complet i es va anomenar MARK (per Maize Atypical Receptor Kinase). MARK presenta una estructura típica d'un receptor quinasa amb un domini extracel.lular, que conté 6 còpies imperfectes de LRR (Leucine- Rich Repeats), un únic domini transmembrana i un domini quinasa intracel.lular. El domini quinasa de MARK presenta, però, algunes variacions en els residus aminoacídics que es consideren claus per a la funció catalítica dels dominis quinasa. En concret cinc dels aminoàcids considerats essencials per a la fosforilació es troben substituits en el domini quinasa de MARK (DK-MARK). Els experiments de fosforilació in vitro que es van realitzar al laboratori, van mostrar com MARK era incapaç de fosforilar in vitro. Aquesta característica no és, però, exclusiva de MARK. Una búsqueda en les bases de dades ens van permetre identificar altres seqüències que també presentaven els mateixos o altres canvis en aquestes posicions aminoacídiques. En les bases de dades de plantes es van identificar un conjunt de seqüències genòmiques o ESTs amb aquestes característiques i només una d'elles, la proteïna TMKL1 d'Arabidopsis, ha sigut descrita com un receptor quinasa incapaç de fosforilar in vitro. Respecte a la búsqueda de receptors similars a MARK en les bases de dades d'animals, es van identificar també un conjunt de proteïnes que, en alguns casos, s'ha descrit que no tenen activitat quinasa in vivo. Per exemple, un dels casos més ben estudiats és el del receptor erbB3 que forma part de la família de receptors del EGF (Epidermal Growth Factor). Aquesta família de receptors està formada per 4 receptors: erbB1, erbB2, erbB3 i erbB4, dels quals només l'erbB3 no presenta activitat catalítica. S'ha descrit que erbB3 és capaç, tot i no fosforilar in vivo, de participar activament en la transducció del senyal formant heterodímers amb els altres membres de la família. Així, erbB3 és fosforilat pel seu partner i pot iniciar la cascada de transducció del senyal. La participació d'erbB3 en la transducció del senyal és essencial ja que embrions de ratolí knock-out pel gen erbB3 són inviables. Així doncs, el fet que receptors quinasa catalíticament inactius participin en les cascades de transducció del senyal, suggereix l'existència de nous mecanismes d'acció per a la transducció del senyal. Per tant, l'objectiu d'aquest treball fou l'estudi del mecanisme d'acció de MARK mitjançant la caracterització les proteïnes capaces d'interaccionar amb el seu domini quinasa. Per tal d'assolir aquest objectiu, es va realitzar un crivellat de doble-híbrid amb una llibreria de cDNA d'embrions de blat de moro de 7 DAP. D'aquest crivellat es va obtenir un conjunt de possibles clons positius que foren seqüenciats i entre els quals es van escollir per un estudi més detallat aquells que s'havien obtingut més vegades com a clons independents. Aquests clons codificaven per: una SAMDC (S-Adenosil Descarboxilasa), una eIF5 (Eukaryotic translation initiation), una hypothetical protein, una unknown protein, una gamma-adaptina i una MAP4K. Amb aquests 6 clons es van fer estudis in vitro i in vivo per tal de confirmar al seva interacció amb DK-MARK. Els estudis in vivo es van realitzar amb la soca de llevat AH109, una soca més astringent que la utilitzada en el crivellat, ja que presenta tres gens marcadors: Histidina, Adenina i Lacz. Els resultats obtinguts van mostrar que els clons codificants per SAMDC i eIF5 no van créixer en un medi selectiu per His i Ade i, per tant o es tracta de falsos positius del sistema o la seva interacció amb DK-MARK és dèbil. D'altra banda, la resta dels clons analitzats (proteïna hipotètica, una proteïna de funció desconeguda, la gamma-adaptina i una MAP4K) van créixer en medis en absència de Histidina i Adenina. Els assatjos de b-galactosidasa van ser tots positius a excepció de la proteïna hipotètica suggerint que potser aquesta interacció sigui més feble. D'altra banda també es van realitzar estudis in vitro amb la tècnica del pull-down. Els resultats obtinguts amb aquesta tècnica van recolzar els obtinguts en cèl.lules de llevat, ja que tots els clons analitzats a excepció dels codificants per SAMDC i eIF5 van donar un resultat d'interacció amb KD-MARK in vitro positiu. Davant aquests resultats ens vam centrar en l'estudi de la proteïna similar a MAP4K, doncs algunes proteïnes de la seva família s'han relacionat amb receptors de membrana. Els clons que es va obtenir del crivellat codificaven per una proteïna similar amb el domini C-terminal a les proteïnes BnMAP4Ka1 i a2 de Brassica napus. Aquestes proteïnes presenten una forta similitud de seqüència amb proteïnes de la família GCK/SPS1 que formen part d'un grup particular de MAPK relacionades amb la proteïna Ste20 (sterile 20 protein) de llevat. Ste20p activa la MAP3K de llevat Ste11 directament per fosforilació, transduint d'aquesta manera el senyal del receptor de feromones de creuament de les cèl.lules de llevat i es pot, doncs, considerar com una proteïna del tipus MAP4K (mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase). En els darrers anys, s'han identificat un gran nombre de proteïnes similars a Ste20: fins a una trentena en mamífers, en Drosophila, en Caenorhabditis elegans i en altres organismes. Segons la seva estructura aminoacídica, la família Ste20 s'ha classificat en dues subfamílies: les proteïnes STE20/PAK (p21-activated kinases) i la subfamília GCK/SPS1 (germinal center kinases). Les dues subfamílies estan formades per proteïnes que contenen un domini quinasa i un domini regulador, però, mentre que les proteïnes PAK presenten el domini quinasa en la part C-terminal, les GCKs el presenten en la regió N terminal. Les proteïnes GCK presenten una elevada diversitat estructural en el domini regulador permetent la seva classificació en 6 subfamílies. Mitjançant la tècnica del RACE es va obtenir el clon de cDNA complet que es va anomenar MIK (MARK Interacting Kinase). Amb la tècnica del Southern blot es va poder determinar que el gen MIK és un gen de còpia única en el genoma de blat de moro. Per tal d'analitzar la possible interacció entre DK-MARK i MIK, es va estudiar tant el patró d'expressió d'ambdós gens com el seu patró d'acumulació d'ambdues proteïnes durant l'embriogènesi del blat de moro. El patró d'expressió, analitzat per Northen blot va mostrar uns patrons coincidents al llarg de l'embriogènesi des del seu inici fins als 20 DAP amb una acumulació màxima de mRNA en embrions de 15 DAP. D'altra banda per tal d'estudiar el patró d'acumulació de la proteïna MIK així com per comparar-lo amb el de MARK, es van realitzar estudis de Westerns blot. Els resultats també van mostrar una coincidència en el temps de l'acumulació de les proteïnes MARK i MIK durant l'embriogènesi de blat de moro amb una major acumulació en embrions de 15 i 20 DAP. Es van dur a terme també estudis d'immunolocalitzacions sobre embrions de blat de moro de 15 DAP per tal d'estudiar en quins teixits s'acumulaven ambdues proteïnes. Les immunolocalitzacions van mostrar una major acumulació tant de MARK com de MIK en les zones meristemàtiques i en el teixit vascular sobretot del coleòptil on s'aprecia una forta co-localització de MARK i MIK. Totes aquestes dades són compatibles, doncs, amb una possible interacció de les proteïnes MARK i MIK, tot i que no la demostren. Per tal de demostrar la interacció es van realitzar experiments d'immunoprecipitació in vivo a partir d'extractes d'embrions. Malauradament, els resultats no són clars i en aquests moments en el laboratori s'estan posant a punt aquests experiments. També es van realitzar estudis comparatius de seqüència amb diferents proteïnes de la família GCK, mostrant una major similitud amb les proteïnes de la subfamília GCK-III. La subfamília GCK-III ha estat molt poc estudiada i en formen part un conjunt de proteïnes amb funcions molt diverses des de l'apoptosi, la citoquinesi o l'anòxia cel.lular. Per tant, la similitud de seqüència possiblement fa referència a una conservació en el mecanisme d'acció més que no pas a una conservació funcional. La possible interacció de MARK amb el domini C-terminal de MIK (el domini regulador) podria activar aquesta última iniciant una cascada de transducció del senyal en un model en el que una proteïna del tipus GCK-III faria de lligam directa entre un receptor de membrana i una cascada de senyalització intracel.lular. Aquest tipus de lligam entre un recepctor de membrana i mòduls intracel.lulars de senyalització s'ha descrit per a altres proteïnes GCK, si bé no directament sinó a través de proteïnes adaptadores. D'altra banda, la interacció directa de MARK, un receptor quinasa atípic que no té activitat catalítica, amb MIK suggereix un mecanisme on receptors atípics podrien interaccionar en la transducció del senyal activant la via de les MAPK.

El presente estudio contribuyó, en su medida, a un mejor conocimiento de la dinámica delN en el suelo y de su aprovechamiento por el cultivo de maíz, en las condiciones deregadío de los Canales de Urgell (Lleida). Este conocimiento es básico para la mejora delas prácticas de fertilización N, teniendo en cuenta criterios productivos y medioambientales. En concreto, se profundizó en la evaluación del potencial del análisis delcontenido de N-NOs en los primeros 30 cm del suelo en pre-cobertera (PSNT), cómoíndice del N disponible en el suelo y herramienta que permita identificar parcelas connecesidad de aplicaciones suplementarias de fertilizante N. En concreto, se identificó unintervalo para el nivel de PSNT crítico (0-30 cm) de 70 a 100 kg N-NO3 ha'1 (15 a 22 g Nkg"1). Paralelamente, se evaluó, de forma exhaustiva, la capacidad del modelo desimulación CropSyst para simular la dinámica del N en el sistema suelo-planta y elcrecimiento del cultivo. Una vez valoradas las limitaciones y la capacidad de simulacióndel modelo, se procedió al estudio de la evaluación de los efectos del tipo de suelo y de lavariabilidad climática ínter-anual sobre el comportamiento y el uso del PSNT, a nivel deparcela y en un ámbito regional. En este sentido, se definió un valor de PSNT crítico (paraseparar parcelas con y sin respuesta a la fertilización N), en función del nivel de riesgoaceptado (probabilidad que exista un año con un PSNT crítico mayor), y para dos sueloscontrastados de la zona. Además, al comparar los tres sistemas de recomendación de ladosis N, se identificó la profundidad de suelo como el factor más determinante paraexplicar diferencias entre los diferentes suelos de la zona. Los efectos de la variabilidadínter-anual sobre el rendimiento, la cantidad de N aplicada y el N lixiviado fueronparecidos para los tres sistemas de recomendación.

La fertilización nitrogenada del maíz de regadío constituye uno de los retos agronómicosmás complicados.En la zona de los Canales de Urgell, en la provincia de Lleida, el maíz constituye el cultivoextensivo de mayor rentabilidad económica con producciones que oscilan entre 11 y 15 tha1.A partir de un elevado potencial de producción debido al clima, disponibilidad de agua y altipo de suelo, la tendencia general de los agricultores es aplicar una dosis fija de nitrógenodel orden de 300 a 400 kg ha"1.El estudio se ha planteado como un desarrollo de métodos para ajustar a la baja las dosis defertilizante nitrogenado sin alterar la producción.Se han diseñado cuatro líneas de trabajo:1. Se ha procedido al seguimiento de siete parcelas gestionadas directamente porel agricultor, durante las campañas 1993 y 1994. Los métodos de producciónson los tradicionales de la zona.Se ha controlado la dinámica de nitratos en el medio de forma espacial ytemporal en función del riego y fertilización convencional.Los resultados muestran que el sistema tradicional genera un excedente denitrógeno que no es absorbido por la planta. Dicho nivel no está correlacionadocon la producción.2. En estas mismas parcelas se ha controlado la concentración de nitratos ynitrógeno en la base del tallo en los estadios de 6 hojas, polinización y madurezfisiológica.Se deduce que la concentración de nitratos en el estadio de 6 hojas en la basedel tallo es un método efectivo para evaluar la absorción de nitrógeno delcultivo, la disponibilidad de nitrógeno en el suelo y la producción final delcultivo. Los distintos factores de producción del cultivo (estructura del suelo,manejo del riego, climatología, pluviometría y capacidad de retención de aguadisponible del suelo entre otros), influyen en la producción y en la absorción denitratos en la base del tallo en dicho estadio.3. Se ha efectuado un ensayo con distintas dosis y fraccionamiento del abonadonitrogenado. Con un seguimiento exhaustivo de nitratos en suelo y planta.Los resultados indican que las máximas producciones se obtienen conaportaciones en pre-siembra de 125 kg N ha"1. No es necesario elfraccionamiento del abonado nitrogenado.4. Se ha efectuado una prospección en 902 parcelas en la zona para evaluar losniveles de nitrógeno mineral en el período otoño e invierno. Un 36% deparcelas muestran niveles superiores a 40 mg N kg"'. Dichos niveles superan elumbral de respuesta en los cultivos de la zona.Tan sólo en un 20% de las parcelas se detectan niveles inferiores a 10 mg N kg"1En estos casos podría aplicarse un sistema de recomendación de abonado pordosis fija (en función aún así del potencial productivo de la parcela).La principal conclusión de la tesis es que el método de control de los nitratos en el suelo ensuperficie, antes de la siembra y en las condiciones de la zona, es un procedimiento fiable,rápido y operativo de evaluación de las necesidades de abono nitrogenado en el cultivo delmaíz.

El reg és necessari per tal d'assegurar produccions estables dels cultius d'estiu de zones semiàrides del món, on la precipitació és escassa i irregular. La planificació de l'ús de l'aigua de reg és crucial per a la conservació del recurs i per a la sostenibilitat dels sistemes agrí­coles. En condicions d'aigua de reg limitant, l'adopció d'estratègies de reg deficitari pot augmentar l'eficiéncia en l'ús de l'aigua.Aquesta tesi es centra en l'estudi de la resposta del panís i el sorgo al reg deficitari. Al capí­tol 2 es presenta l'estudi comparatiu del panís i el sorgo al reg deficitari imposat mitjançant una font lineal d'aspersió. L'objectiu fou l'estudi del sorgo com a possible cultiu alternatiu al paní­s sota condicions limitants d'aigua de reg. Els resultats obtinguts indiquen que en condicions de reg òptim el paní­s és més productiu que el sorgo i que el sorgo pot ser una alternativa viable al panís en condicions de reg limitant, donat que presenta menors reduccions de rendiment.Al capí­tol 3 es planteja l'estudi de la resposta del paní­s al reg deficitari aplicat per inundació. Els objectius d'aquest treball foren: estudiar l'efecte d'un dèficit hí­dric moderat en diferents fases del cicle del cultiu del paní­s sobre el creixement, el rendiment i els seus components. Els resultats obtinguts han indicat que la fase de floració fou la més sensible al dèficit hí­dric moderat produït per un interval més gran entre regs, amb reduccions significatives de rendimient, í­ndex de collita i components del rendiment. El reg deficitari durant la fase d'ompliment del gra en cap cas va reduir el rendiment i els seus components.Al capí­tol 4 es presenten els resultats de la modificació, parametrització i validació d'un model de simulació de cultius per a paní­s amb dades obtingudes als assaigs anteriors. L'objectiu fou el de desenvolupar una eina útil per a l'anàlisi posterior de diferents estratègies de reg per a les condicions de la Vall del Ebre a Espanya. El model va predir de manera satisfactòria la fenologí­a, el creixement i el rendiment en condicions d'aigua no limitant i sota diferents tractaments de reg deficitari. Es van identificar i discutir algunes limitacions del model. / El riego es necesario para asegurar producciones estables en los cultivos de verano en las zonas semiáridas del mundo, donde la precipitación es escasa e irregular. La planificación del uso del agua de riego es crucial para la conservación del recurso y para la sostenibilidad de los sistemas agrí­colas. En condiciones de agua de riego limitante, la adopción de estrategias de riego deficitario puede aumentar la eficiencia en el uso del agua.Esta tesis se centra en el estudio de la respuesta del maí­z y el sorgo al riego deficitario. En el capí­tulo 2 se presenta el estudio comparativo del maí­z y el sorgo al riego deficitario impuesto mediante una fuente lineal de aspersión. El objetivo fue el estudio del sorgo como posible cultivo alternativo al maí­z bajo condiciones limitantes de agua de riego. Los resultados obtenidos indican que en condiciones de riego óptimo el maí­z es más productivo que el sorgo y que el sorgo puede ser una alternativa viable al maí­z en condiciones de riego limitante, puesto que presenta menores reducciones de rendimiento.En el capí­tulo 3 se plantea el estudio de la respuesta del maí­z al riego deficitario aplicado por inundación. Los objetivos de este trabajo fueron: estudiar el efecto de un déficit hí­drico moderado en distintas fases del ciclo del cultivo del maí­z sobre el crecimiento, el rendimiento y sus componentes. Los resultados obtenidos han indicado que la fase de floración fue la más sensible al déficit hídrico moderado producido por un mayor espaciamiento entre riegos, con reducciones significativas de rendimiento, í­ndice de cosecha y componentes del rendimiento. El riego deficitario en la fase de llenado de grano en ningún caso redujo el rendimiento y sus componentes.En el capí­tulo 4 se presentan los resultados de la adaptación, parametrización y validación de un modelo de simulación de cultivos para maí­z con datos obtenidos en los ensayos anteriores. El objetivo fue desarrollar una herramienta útil para el análisis posterior de distintas estrategias de riego para las condiciones del Valle del Ebro en España. El modelo predijo de forma satisfactoria la fenologí­a, el crecimiento y el rendimiento en condiciones de agua no limitante y bajo distintos tratamientos de riego deficitario. Se identificaron y discutieron algunas limitaciones del modelo. / Irrigation is needed to achieve stable yields in the summer crops of the semiarid regions of the world, where rainfall is scarce and irregularly distributed.Efficient planning of water use for irrigation is crucial for the conservation of the resource and for the sustainability of the agricultural systems. Increase in water use efficiency can be achieved by deficit irrigation practices under water limited conditions.This thesis focuses on the study of the maize and sorghum responses to deficit irrigation. Chapter 2 presents the comparative study of maize and sorghum to deficit irrigation using the sprinkler line-source technique. The objective was to study sorghum as a possible alternative crop to maize under limited irrigation conditions. The results obtained have shown that maize was more productive than maize under optimum irrigation and that sorghum can be an economically alternative crop to maize if water supply is limited, because of its lower yield reduction under deficit irrigation.Chapter 3 focuses on the study of maize under deficit flooded irrigation.The objectives were: to study the effect of a moderate water stress at different stages of crop development on crop growth, yield and its components. The results indicate that flowering was the most sensitive phase to the moderate water deficit caused by a greater spacing of the irrigation events, with significant reductions in yield, harvest index and yield components. Deficit irrigation during the grain filling phase had no effect on yield.Chapter 4 presents the results of a crop simulation model adaptation, parameterization and validation for maize using data from the previous field experiments. The objective was to develop a tool for exploring the consequences for maize yield of different irrigation strategies in the conditions of the Ebro Valley in Spain. The model simulated satisfactorily phenology, growth and yield under no limiting water conditions and under different deficit irrigation treatments. Some model limitations were identified and discussed. / L'irrigation est nécessaire pour garantir des productions stables des cultures d'été dans les zones semi-arides du monde, où la précipitation est insuffisante et irrégulière. La planification de l'utilisation de l'eau d'irrigation est crucial pour la conservation de ce ressource et pour la durabilité des systèmes agricoles. Dans des conditions limitées d'eau d'irrigation, l'adoption de stratégies d'irrigation déficitaire peut augmenter l'efficience dans l'utilisation de l'eau.Cette thèse se centre dans l'étude de la réponse du maïs et du sorgho a l'irrigation déficitaire. Dans le chapitre 2 se présente l'étude comparative du maïs et du sorgho à l'irrigation déficitaire imposé en utilisant une source linéaire d'aspersion. L'objectif était l'étude du sorgho comme une possible culture alternative au maïs sous des conditions limitantes d'eau d'irrigation. Les résultats obtenus indiquent qu'aux conditions d'irrigation optimale le maïs est plus productif que le sorgho et que le sorgho peut être une alternative viable au maïs en conditions d'irrigation limitée, puis qu'il présente des réductions du rendement plus faibles.Dans le chapitre 3 s'étudie la réponse du maïs a l'irrigation par inondation déficitaire. Les objectifs de ce travail étaient: étudier l'effet d'un déficit hydrique modéré sur la croissance, le rendement et ses composantes dans des différentes phases du cycle de la culture du maïs. Les résultats obtenus ont indiqué que la phase de la floraison était la plus sensible au déficit hydrique modéré produit par un intervalle plus prolongé de temps entre les irrigations. On a détecté des réductions significatives du rendement, indice de collecte et composantes du rendement. L'irrigation déficitaire dans la phase de remplissement du grain n'a réduit en aucun cas le rendement et ses composantes.Dans le chapitre 4 se présentent les résultats de la modification, paramètrisation et validation d'un modèle de simulation de cultures pour le maïs avec des données obtenues-dans les essais antérieurs. L'objectif était le développement d'un outil pour pouvoir analyser postérieurement des stratégies d'irrigation dans les conditions de la vallée de l'Ebre en Espagne. Le modèle prédit d'une manière satisfaisante la phénologie, le croissance et le rendement sous des conditions de non-limitation d'eau et sous des différents traitements de l'irrigation déficitaire. On a identifié et discuté quelques limitations du modèle.

En aquesta tesi es tracten diversos aspectes referents a les feromones sexuals dels barrinadors del blat de moro Ostrinia nubilalis i Sesamia nonagrioides. El treball s'ha dividit en quatre capítols.1) Estudi de la feromona sexual d'O. nubilalis. Aquest piràlid es caracteritza per l'existència de diferents races feromonals que difereixen en la composició relativa dels acetats de (Z)- i (E)-tetradecenil en la seva feromona. Donat que la distribució geogràfica d'aquestes races no és uniforme, s'han estudiat les poblacions existents en el nordest de la península Ibèrica. Mitjançant estudis d'anàlisi d'extractes de glàndules de femelles, de bioassajos en electroantenografia (EAG) i de proves de captures de mascles en trampes en camp, s'ha trobat que la raça predominant en la zona estudiada és la que es coneix com a raça Z, que es caracteritza per posseir una proporció majoritària d'isòmer Z en la seva feromona sexual.2) Estudi de la feromona sexual de S. nonagrioides. Aquesta feromona havia estat descrita per una barreja d'acetat de (Z)-11-hexadecenil, (Z)-11-hexadecen-1-ol, (Z)-11-hexadecenal i acetat de dodecil, en relació 69:8:8:15. No obstant, en experiències preliminars s'havia trobat que la barreja descrita era molt poc específica, de manera que atreïa un gran nombre d'individus d'altres espècies de noctúids. Mitjançant el seu estudi per EAG s'ha aconseguit una barreja dels quatre components anteriors (en relació 77:8:10:5) més activa sobre els mascles que la prèviament descrita. Aquesta major activitat també ha estat demostrada per estudis en túnel de vent i de captures en camp. L'efecte de cada component de la feromona s'ha avaluat en túnel de vent, trobant que els quatre actuen com a una unitat, tant a llarga com a curta distància, de manera que la manca de qualsevol component dóna una disminució notable de l'activitat. El component majoritari, l'acetat de (Z)-11-hexadecenil, és el més important alhora de mostrar activitat sobre els mascles. L'especificitat de la feromona s'ha millorat respecte a algunes espècies de noctúids, però no sobre Mythimna unipuncta, amb el que es fa difícil l'explicar l'aïllament reproductor entre ambdues espècies.3) Assajos de confusió sexual per al control de S. nonagrioides. S'ha avaluat la tècnica de confusió sexual com a mètode de control de S. nonagrioides. Mitjançant diferents experiències efectuades en diferents anys i en diferents parcel·les, no s'ha pogut concloure de moment que aquest sigui un mètode de control eficaç. Per una banda l'avaluació del mètode mitjançant la inhibició de captures en trampes de feromona ha estat molt bona, de manera que s'han inhibit pràcticament totes les captures de S. nonagrioides i altres noctúids en les parcel·les tractades amb confusió sexual. Però malgrat això, la reducció de l'atac per part de la plaga avaluada per mostrejos de larves no ha estat sempre clara. Sembla ser que en l'atac en un camp hi intervenen tota una sèrie de factors com podrien ser la varietat, data de sembra, situació del camp, etc... Un fet curiós trobat en aquests assajos és que en els camps tractats amb confusió s'ha observat una reducció de l'atac de l'altre barrinador, O. nubilalis.4) Estudi d'anàlegs estructurals. S'ha estudiat l'activitat de diversos anàlegs estructurals de les feromones d'ambdós barrinadors sobre la inhibició de la percepció de la feromona per part dels mascles. Des d'aquest punt de vista, un inhibidor és un producte d'estructura similar a la feromona, que és capaç d'interaccionar amb els receptors olfactius de l'insecte, però aquest no disposa de mecanismes específics de degradació, amb el que els receptors queden bloquejats, i per tant no pot percebre la feromona. Aquests estudis s'han realitzat (1) per inhibició de la resposta EAG a la feromona per part de mascles que havien estat exposats al possible inhibidor, (2) per avaluació de la inhibició de les captures de mascles en trampes esquerades amb barreges d'anàleg i feromona, i (3) per estudi de la resposta en túnel de vent de mascles a barreges d'anàleg i feromona. Mitjançant estudis de tipus (1) i tipus (2) amb O. nubilalis s'ha trobat que dels anàlegs estudiats en aquesta espècie els més interessants com a inh ibidors de la feromona són el monofluoro-, difluoro- i trifluoroacetats de (Z)-11-tetradecenil, l'acetat d'11-dodecenil i l'acetat de (Z)-9-tetradecenil. Per a S. nonagrioides, mitjançant els tres tipus de proves els millors inhibidors han resultat ser el monofluoro- i trifluoroacetats de (Z)-11-hexadecenil. S'ha de destacar l'efecte sinèrgic en camp mostrat per la trifluorometil cetona anàloga de la feromona en les captures de S. nonagrioides, al mateix temps d'inhibir les captures d'altres espècies de noctúids. Igualment, el monofluoroacetat ha resultat ser un bon additiu de la feromona per capturar selectivament mascles de Discestra trifolii, i el trifluoroacetat un bon additiu per capturar selectivament mascles de M. unipuncta. / En esta tesis se tratan varios aspectos referentes a las feromonas sexuales de los barrenadores del maíz Ostrinia nubilalis y Sesamia nonagrioides. El trabajo se ha dividido en cuatro capítulos.1) Estudio de la feromona sexual de O. nubilalis. Este piralido se caracteriza por la existencia de diferentes razas feromonales que difieren en la composición relativa de los acetatos de (Z)- y (E)-tetradecenil en su feromona. Dado que la distribución geográfica de estas razas no es uniforme, se han estudiado las poblaciones existentes en el nordeste de la península Ibérica. Mediante estudios de análisis de extractos de glándulas de hembras, de bioensayos en electroantenografia (EAG) y de pruebas de capturas de machos en trampas en campo, se ha encontrado que la raza predominante en la zona rebuscada es la que se conoce como raza Z, que se caracteriza por poseer una proporción mayoritaria de isómero Z en su feromona sexual.2) Estudio de la feromona sexual de S. nonagrioides. Esta feromona había sido descrita por una mezcla de acetato de (Z)-11-hexadecenil, (Z)-11-hexadecen-1-ol, (Z)-11-hexadecenal y acetato de dodecil, en relación 69:8:8:15. No obstante, en experiencias preliminares se había encontrado que la mezcla descrita era muy poco específica, de forma que atraía un grande número de individuos de otros especies de noctuidos. Mediante su estudio por EAG se ha conseguido una mezcla de los cuatro componentes anteriores (en relación 77:8:10:5) más activa sobre los machos que la previamente descrita. Esta mayor actividad también ha sido demostrada por estudios en túnel de viento y de capturas en campo. El efecto de cada componente de la feromona se ha evaluado en túnel de viento, encontrando que los cuatro actúan como una unidad, tanto a larga como corta distancia, de suerte que la carece de cualquiera componente da una disminución notable de la actividad. El componente mayoritario, el acetato de (Z)-11-hexadecenil, es el más importante a la vez de mostrar actividad sobre los machos. La especificidad de la feromona se ha mejorado respeto a algunas especies de noctuidos, pero no sobre Mythimna unipuncta, con el que se hace difícil el explicar el aislamientoaslamiento reproductor entre ambas especies.3) Ensayos de confusión sexual para el control de S. nonagrioides. Se ha evaluado la técnica de confusión sexual como método de control de S. nonagrioides. Mediante diferentes experiencias efectuadas en diferentes años y en diferentes parcel·las, no se ha podido concluir por el momento que este sea uno método de control eficaz. De una parte la evaluación del método mediante la inhibición de capturas en trampas de feromona ha sido muy buena, de suerte que se han inhibido prácticamente todas las capturas de S. nonagrioides y otros noctuidos en las parcelas tratadas con confusión sexual. Pero pese a esto, la reducción del ataque por parte de la plaga evaluada por muestreos de larvas no ha sido siempre clara. Parece ser que en el ataque en un campo intervienen toda una serie de factores como podrían ser la variedad, data de siembra, situación del campo, etc... Un hecho curioso encontrado en estos ensayos es que en los campos tratados con confusión se ha observado una reducción del ataque del otro barrinador, O. nubilalis.4) Estudio de análogos estructurales. Se ha estudiado la actividad de varios análogos estructurales de las feromonas de ambos barrenadores sobre la inhibición de la percepción de la feromona por parte de los machos. Desde este punto de vista, un inhibidor es uno producto de estructura similar a la feromona, que es capaz de interaccionar con los receptores olfativos del insecto, pero este no dispone de mecanismos específicos de degradación, con el que los receptores quedan bloqueados, y por lo tanto no puede percibir la feromona. Estos estudios se han realizado (1) por inhibición de la respuesta EAG a la feromona por parte de machos que habían sido expuestos al posible inhibidor, (2) por evaluación de la inhibición de las capturas de machos en trampas con mezclas de análogo y feromona como cebo, y (3) por estudio de la respuesta en túnel de viento de machos a mezclas de análogo y feromona. Mediante estudios de tipo (1) y tipo (2) con O. nubilalis se ha encontrado que de los análogos estudiados en esta especie los más interesantes como inhibidores de la feromona son el monofluoro-,difluoro- y trifluoroacetatos de (Z)-11-tetradecenil, el acetato de 11-dodecenil y el acetato de (Z)-9-tetradecenil. Para S. nonagrioides, mediante los tres tipo de pruebas los mejores inhibidores han resultado ser el monofluoro- y trifluoroacetats de (Z)-11-hexadecenil. Se tiene que destacar el efecto sinérgico en campo mostrado por la trifluorometil cetona análoga de la feromona en las capturas de S. nonagrioides, al mismo tiempo de inhibir las capturas de otros especies de noctuidos. Igualmente, el monofluoroacetato ha resultado ser uno buen aditivo de la feromona por capturar selectivamente machos de Discestra trifolii, y lo trifluoroacetato uno buen aditivo por capturar selectivamente machos de M. unipuncta.

No description available.

En la present memòria de tesi doctoral es presenten els resultats de diferents estudis realitzatsamb diferents compostos químics anàlegs de les feromones sexuals dels principalsbarrinadors del blat de moro (S. nonagrioides i O. nubilalis), tot avaluant la seva activitat com aantagonistes de la resposta feromonal, o com a inhibidors del catabolisme de la feromona endiferent tipologia d'assaigs (tant de camp com de laboratori).Els compostos de tipus trifluorometilcetona més similars al component majoritari de la feromonasexual d'O. nubilalis mostren un remarcable efecte inhibidor en túnel de vent. En assaigs decamp, disminueixen significativament el nombre de captures de mascles en comparació amb laferomona, quan són evaporats amb aquesta en una proporció d'1:10. A més, aquestscompostos també són bons inhibidors d'esterases antenals.En assaigs de confusió sexual en camp, utilitzant la trifluorometilcetona anàloga al componentmajoritari de la feromona sexual de S. nonagrioides s'ha observat una reducció en el nombrede plantes atacades i en el nombre de larves per planta, no només per aquesta espècie sinótambé en el cas d'O. nubilalis.Una altra tipologia de compostos anàlegs estudiada, les metilcetones, també han mostrat unaalta activitat, similar a les trifluorometilcetones, en assaigs de túnel de vent, en assaigsd'electrofisiologia i en captures en trampes. En aquest cas, les metilcetones, no són bonsinhibidors d'esterases antenals en comparació amb les trifluorometilcetones.L'activitat d'aquests anàlegs feromonals (anàleg trifluorometilcetona i metilcetona) s'hacomparat amb un inhibidor natural, el (Z)-11-hexadecenal (Z11-16:Ald), tot analitzant lescaracterístiques i els paràmetres del vol de mascles d'O. nubilalis exposats a aquestsproductes en túnel de vent. Els resultats demostren que tot i que els tres inhibidors redueixende forma similar el percentatge de contactes, aquesta reducció és deguda a mecanismesfisiològics d'inhibició diferents.També s'han realitzat col·leccions de compostos volàtils de panís en dos períodes del diadiferents (matí i nit) i amb plantes estressades, tot identificant els compostos químics mésabundants en les diferents condicions assajades, alhora que s'ha determinat l'activitatelectrofisiològica d'aquests i altres compostos emesos per diferents plantes hoste d'O. nubilalis,així com en assaigs de doble elecció en olfactòmetre amb la idea de trobar compostosfisiològicament actius ja sigui com a atraients o bé com a repel·lents d'aquesta espècie. / En la presente memoria de tesis doctoral se presentan los resultados de distintos estudiosrealizados con diferentes compuestos químicos análogos de las feromonas sexuales de losprincipales taladros del maíz (S. nonagrioides y O. nubilalis), evaluando su actividad comoantagonistas de la respuesta feromonal o bien como inhibidores del catabolismo de laferomona en distintos tipos de ensayos (tanto en ensayos de campo como de laboratorio).Los compuestos de tipo trifluorometilcetona más similares al componente mayoritario de laferomona sexual de O. nubilalis muestran un notable efecto inhibidor en túnel de viento. Enensayos de campo, disminuyen significativamente el número de machos capturados encomparación con la feromona cuando son evaporados con ésta en una proporción de 1:10.Además, estos compuestos también son buenos inhibidores de esterasas antenales.En ensayos de confusión sexual en campo utilizando la trifluorometilcetona análoga alcomponente mayoritario de la feromona sexual de S. nonagrioides se ha observado unareducción en el número de plantas atacadas y en el número de larvas por planta, no sólo paraesta especie sino también en el caso de O. nubilalis.Otra tipología de compuestos análogos estudiada, las metilcetonas, también han mostrado unaalta actividad, similar a la mostrada por las trifluorometilcetonas, en ensayos de túnel de viento,en ensayos de electrofisiología y en capturas en trampas. En este caso, las metilcetones, noson buenos inhibidores de esterasas antenales en comparación con las trifluorometilcetonas.La actividad de estos análogos feromonales (análogo trifluorometilcetona y metilcetona) se hacomparado con la actividad de un inhibidor natural, el (Z)-11-hexadecenal (Z11-16:Ald),mediante el análisis de las características y los parámetros del vuelo de machos de O. nubilalisexpuestos a estos productos en túnel de viento. Los resultados demuestran que aunque lostres inhibidores reducen de forma similar el porcentaje de contactos, esta reducción se debe amecanismos fisiológicos de inhibición distintos.También se han realizado colecciones de compuestos volátiles en plantas de maíz en dosperíodos del día distintos (mañana y noche) y también con plantas estresadas, identificando loscompuestos químicos más abundantes en las distintas condiciones ensayadas, a la vez que seha determinado la actividad electrofisiológica de estos y otros compuestos emitidos pordistintas plantas huésped de O. nubilalis, así como en ensayos de doble elección enolfactómetro con la idea de encontrar compuestos fisiológicamente activos ya sea comoatrayentes o como repelentes de esta especie. / The present doctoral thesis report contains the results of different studies with different chemicalanalogues of the main corn borers (S. nonagrioides and O. nubilalis) sex pheromonecompounds to assess their activity as pheromonal antagonists or as pheromone catabolisminhibitors in different types of tests (field and laboratory test).The trifluoromethylketone compound-type more similar to the main sex pheromone compoundof O. nubilalis has shown a remarkable inhibitory effect on wind tunnel. In field trials, thesecompounds have shown a significantly decreasing of the number of males caught in trapscompared with the pheromone when they were co-evaporated with it in a ratio of 1:10. Inaddition, these compounds are also good antennal esterase inhibitors.Using the trifluoromethylketone more similar to the main S. nonagrioides sex pheromonecompound in field tests has been observed a reduction in the number of plants attacked and inthe number of larvae per plant, not only for this species but also in O. nubilalis.The methylketones, another of the studied analogue compounds, have also shown a highactivity, similar to the results obtained with the trifluoromethylketones in wind tunnel,electrophysiological, and field tests. In this case, the methylketones are not good antennalesterase inhibitors compared with trifluoromethylketones compounds.The activity of these pheromone analogues (trifluoromethylketones and methylketones) hasbeen compared with the one showed by the natural inhibitor Z-11-hexadecenal (Z11-16:Ald) byanalyzing flight parameters of O. nubilalis males exposed to these products. The results showedthat although the three inhibitors reduced similarly the percentage of contacts in wind tunnel,this reduction is due to different physiological mechanisms of inhibition.We have also made collections of volatile compounds from corn plants in two different periodsof the day (morning and night) and also with stressed corn plants. We have identified the vastmajority of the chemical compounds. Electrophysiological activity of these and other compoundsemitted by different host plants of O. nubilalis has also been determined and dual-choice testsin olfactometer has been performed with the idea of finding physiologically active compoundseither as attractants or repellents for this species.

Es fiimonisines, produïdes principalment per Fusariumverticillioides i F. proliferatum, i la zearalenona (ZEA) i el deoxinivalenol(DON), produïdes per F. graminearum entre altres espècies de Fusarium,són micotoxines que es troben freqüentment al panís. Donat que laproducció de micotoxines es veu influenciada per diferents factors biòtics iabiòtics, el grau de contaminació amb aquestes toxines varia any rera any,depenent tant de las condicions climàtiques com de les pràctiques agràries.Les espècies del gènere Fusarium os consideren com a fongs de camp, ja quecolonitzen els conreus abans de la collita; la prevenció mitjançant el controlprecollita és el primer pas per a minimitzar la contaminació amb lesmicotoxines produïdes per aquestes espècies. L'ús de fungicides sintèticss'està controlant cada cop més i la pressió per a trobar alternatives méssegures augmenta. Diversos estudis s'han centrat en trobar fungicides quesiguin segurs tant per a la salut com per al medi ambient. Els extractesnaturals de plantes poden proveir una alternativa als fungicides sintètics.Diferents investigadors han realitzat estudis observant l'efecte dels olisessencials en el creixement fúngic i han constatat que alguns d'ells podrienservir com fungicides naturals.Els objectius d'aquesta tesi han estat a) avaluar la contaminació perfumonisines Bi (FBO en panís i productes derivats del panís. destinats alconsum humà i animal a Espanya. En segon lloc, b) s'ha determinat l'efectede les interaccions fúngiques, entre soques de F. verticillioides i F.proliferatum productores de fumonisines, amb soques de F. graminearum,productores de zearalenona i deoxinivalenol, en el creixement i la produccióde micotoxines y la relació amb els factors abiòtics. Posteriorment, c) s'harealitzat una avaluació in vitro d'una sèrie d'olis essencials per a determinarel seu efecte inhibitor! del creixement de F. verticillioides, F. proliferatum iF. graminearum. Finalment, d) s'han seleccionat cinc olis essencials amb elsquals s'han continuat els estudis, a fi d'avaluar el seu efecte com inhibidorsdel creixement de F. verticillioides, F. proliferatum i F. graminearum i de laproducció de fumonisines, zearalenona i deoxinivalenol en funció delsfactors abiòticos (aw i temperatura) en grans de panís irradiats.Es va veure que el 86 % de les mostres recollides durant els anys1998-2000, destinades al consum animal contenien FBi en un interval de 89-8760 ng g"1. Quatre d'aquestes mostres presentaren nivells de FBi superiorsa 5000 ng g"1, que és el límit recomanat pel Comité de Micotoxines de 1'Associació Americana de Veterinaris de Laboratoris de Diagnosi per cavallsi altres equins. El 23 % de las mostres destinades al consum humà estavencontaminades amb FBl5 tot i que els valors trobats van ser generalmentbaixos. Es va veure que els productes de panís que han estat processatsindustrialment, principalment per via tèrmica, presenten concentracionsmenors de FBi.En general, la producció de les micotoxines estudiades no semblatenir un paper lligat a l'obtenció d'un avantatge competitiu davant d'altresespècies. Tampoc s'observà una inhibició de la producció de micotoxinesdeguda a la presència d'altres espècies competidores. La producció va estarmés condicionada pels factors abiòtics, com la temperatura i la aw que per lapossible interacció entre diferents espècies de floridures.Els olis essencials que mostraren major activitat antifúngica forenels de canyella, clau, lemongrass, orenga i palmarosa. L'acció antimicòtica iantimicotoxigènica d'aquests cinc olis essencials fou més accentuada quan elgra tenia la màxima aw estudiada (0,995). Els olis essencials de orenga, clau ilemongrass inhibiren significativament el creixement de totes les soques deles tres espècies de Fusarium estudiades quan el gra de panís tenia una a^inicial de 0,995 i s'incubava a 20 o a 30 °C. La producció de FI?! per F.verticillioides i F. proliferatum, i la producció de DON per F. graminearumforen significativament inhibides pels cinc olis essencials estudiats quan elsgrans de panís tenien una aw inicial de 0,995 y s'incubaven a 30 °C. Noobstant, al realitzar la incubació a 20 °C, la producció de FB] per F.verticillioides fou estimulada pels olis essencials de clau i orenga. D'altrabanda, la producció de ZEA fou inhibida només per l'oli essencial depalmarosa, a les dues temperatures quan la aw inicial del panís era de 0,995Realitzar un seguiment de la temperatura, la precipitació y la humitatrelativa durant el desenvolupament del gra de panís al camp permetriaefectuar una sèrie de recomanacions sobre els tractaments a seguir. Eltractament amb olis essencials com a fungicides podria ser una alternativa,encara que prèviament s'haurien de fer més estudis per a determinar laviabilitat. La implementació d'un sistema integrat, que consistiriabàsicament en un programa de control basat en l'Anàlisi de Perills y PuntsCrítics de Control (APPCC), seria necessari per a assegurar una baixacontaminació en els aliments. / Fumonisins, which are mostly produced by Fusarium verticillioidesand F. proliferatum, and zearalenone (ZEA) and deoxynivalenol (DON),which are produced by F. graminearum among other Fusarium species, arecommon contaminants in maize. These mycotoxins production is influencedby some biotic and abiotic factors, therefore contamination level varies everyyear, and depends on environmental conditions and agricultural practices.Fusarium spp. is usually described as a field fungi, because it colonises thecrop before harvest; the preharvest control is the first step to prevent fromthe invasion of these Fusarium species and mycotoxins production underfield conditions. The use of synthetic fungicides is becoming morecontrolled, and there is an increasing pressure to find safer alternatives.Several researchers have focused in the search for fungicides that are safe tohumans and for the environment. Natural extracts from plants may providean alternative to synthetic fungicides. Researchers have examined the effectof some essential oils on growth rates of some fungi and have shown thatsome of them could be used as natural fungicides.The objectives of the present thesis were to investigate a) thefumonisin Bi (FBO contamination on corn and corn-based food productsfrom Spain, intended for animal and human consumption; b) the effect offungal interactions between producing fumonisin isolates, and isolates of F.graminearum producing zearalenone and deoxynivalenol, on growth rate andmycotoxins production and the relationship with abiotic factors; c) an invitro screening of some essential oils on inhibition of mycelial growth of F.verticillioides, F. proliferatum and F. graminearum; and d) the study wascontinued with five selected essential oils from the screening assess theirefficacy on growth rate of F. verticillioides, F. proliferatum and F.graminearum and inhibition of FBb zearalenone and deoxynivalenolproduction at different aw and temperature conditions in maize grain.

Intensive farming often leads environmental consequences. This is the case of the study area of this thesis: the Empordà, a region with a variety of intensive crops (fruits, cereals, forage,...) and manifest problems of groundwater pollution by nitrates whose origin points also to agricultural practices in the area. The work has focusen on monoculture production of corn for grain with furrow irrigation and mineral nitrogen fertilization. Within this framework, objectives has been defined as: (1) to evaluate the influence that irrigation and nitrogen fertilization have on production and environmental impacts (groundwater pollution by nitrates), and (2) to evaluate an implement simulation codes to deepen in knowledge of irrigation and crop management in the area. It has been defined an experimental test of two years on the same plot where five modules -with eight furrows each- of surface irrigation has been set for evaluating performance irrigation. On these modules has been sown corn and defined five different treatments -with three replicates each- resulting from the interaction of three doses of mineral nitrogen fertilizer (0, 210, and 500 kg N/ha) and two types of fertilizer: conventional (with two applications) an low release (with one application). The corn crop management was carried out according to standard practices in the study area. The experimental plot has been intensively monitored and sampled for monitoring and for quantifying all the variables that have influenced the behavior of irrigation and crop response to the treatments done. This information has also been used for to calibrate and/or to validate the RAIEOPT, EVASUP2, SIMRAIE, SIRMOD, HYDRUS, and STICS codes. The conclusions drawn from the results obtained on the irrigation system are: (1) first irrigation behaves very differently from other irrigations of the campaign, (2) the environment conditions where irrigation is developed are variable (furrow cross section, infiltration, soil compactation, and surface roughness) and influence on the behavior of irrigation, (3) the total dose of applied water did not exceed in any case 75% of the theoretical needs of the crop, (4) the simulation codes that best reflect observed irrigation behavior are RAIEOPT for calculating the average infiltration function and SIMRAIE for estimating doses of water infiltrated along the furrow, and (5) in the conditions experienced, the dose profiles of the infiltrated water along the furrows are practically flat. In terms of crop response to experimental scenarios tested is concluded that: (1) treatment with no application of nitrogen fertilizer has a grain yield of about 40% lower than the other treatments, (2) there are no differences in crop yield rates on treatments with some application of mineral fertilizer nitrogen, (3) the nitrogen leaching losses are associated with periods of drainage and are proportional to soil nitrogen content at the beginning of these periods, and (4) there has been no drainage during the two irrigation periods tested. Finally, on the simulation of soil-plant-atmosphere with STICS code is concluded that: (1) STICS is a useful tool for simulating the agricultural system in scenarios with and without crops, and (2) STICS tends to overestimate the risk of nitrate leaching observed in plot. / L’agricultura intensiva normalment porta associades conseqüències sobre el medi ambient. Aquest és el cas de l’àrea d’estudi de la present tesi doctoral: l’Empordà, una regió amb gran varietat de cultius intensius (fruiters, cereals, farratges,...) i amb problemes manifestos de contaminació d’aigües subterrànies per nitrats l’origen dels quals apunta, també, a les pràctiques agrícoles de la zona.El treball realitzat s’ha centrat en el monocultiu de blat de moro per a producció de gra amb reg per superfície en solcs i amb fertilització nitrogenada mineral. En aquest marc, s’han definit com a objectius (1) avaluar la influència que el reg i la fertilització nitrogenada tenen sobre la producció i l’impacte ambiental (contaminació subterrània per nitrats) i (2) avaluar i aplicar codis de simulació que permetin aprofundir en el coneixement del sistema de reg i el maneig del cultiu a la zona.S’ha plantejat un assaig experimental de dos anys de durada sobre la mateixa parcel•la experimental. En ella s’han configurat cinc mòduls de reg de 8 solcs cadascun per a l’avaluació del comportament del reg. Sobre aquests mòduls s’ha sembrat blat de moro i s’han definit cinc tractaments diferents (amb tres repeticions cadascun) fruit de la interacció de tres dosis de fertilitzant mineral nitrogenat (0, 210 i 500 kg N/ha) i dos tipus de fertilitzant: convencional (amb aplicacions de fons i de cobertora) i d’alliberació gradual (amb una aplicació de fons). El maneig del cultiu s’ha realitzat segons les pràctiques habituals de la regió.La parcel•la experimental s’ha monitoritzat i s’han pres mostres intensivament per a fer un seguiment i quantificar totes les variables que han influït en el comportament del reg i en la resposta agronòmica del cultiu als tractaments realitzats. Amb aquesta informació s’han calibrat i/o validat els codis de simulació RAIEOPT, EVASUP2, SIMRAIE, SIRMOD, LIXIM, HYDRUS i STICS.De l’anàlisi dels resultats obtinguts, sobre el sistema de reg per superfície es conclou que: (1) que el primer reg es comporta de forma molt diferent a la resta de regs de la campanya; (2) que les condicions del medi on es desenvolupa el reg són variables (secció transversal del solc, infiltració, compactació i rugositat del sòl) i influeixen en el comportament del reg; (3) que les dosis totals d’aigua aplicades no han superat en cap cas el 75% de les necessitats teòriques del cultiu; (4) que els codis de simulació que millor reflecteixen el comportament del reg observat són el RAIEOPT pel càlcul de la funció mitjana d’infiltració en solcs i el SIMRAIE per preveure les dosis d’aigua infiltrades al llarg del solc de reg; i (5) que, en les condicions experimentades, els perfils de les dosis d’aigua infiltrades al llarg dels solcs són pràcticament horitzontals.En quant a la resposta del cultiu als escenaris experimentals realitzats es conclou que: (1) el tractament sense aportació de fertilitzant nitrogenat té un rendiment en producció de gra de prop del 40% menor que la resta de tractaments; (2) no s’observen diferències en els índexs de rendiment del cultiu entre els tractaments amb alguna aportació de fertilitzant mineral nitrogenat; (3) les pèrdues de nitrogen per lixiviació van associades a períodes dedrenatge i són proporcionals al nitrogen present en el sòl a l’inici d’aquests períodes; i (4) no s’ha produït drenatge durant els períodes de reg assajats.Finalment, sobre la simulació del sistema sòl-planta-atmosfera amb el codi STICS es conclou que: (1) STICS és una eina útil de simulació del sistema agrícola en escenaris amb i sense cultiu; i (2) STICS tendeix a sobreestimar els risc de lixiviació de nitrats observat en parcel•la.