La cendrosa de l'ordi, causada pel fong Blumeria graminis (D.C.) E. O. Speer f. sp. hordei Em. Marchal, sin. Erysiphe graminis D.C.: Fr. f. sp. hordei Em. Marchal, anamorf: Oidium monilioides (Nees) Link, és la malaltia aèria més important en aquest conreu a Catalunya. El 1987 es van iniciar les investigacions sobre l'etiologia de les principals malalties dels cereals. Es realitzà una prospecció per tota la l’àrea cerealícola de la geografia catalana, que va permetre estimar la distribució i importància de les malalties que afecten l'ordi, el blat, el panís i l'arròs. Els resultats del període estudiat, 1987-1990, conclogueren que per a la cendrosa de l’ordi, la probabilitat d’una epidèmia severa (severitat final=60%5% en varietats susceptibles) varià entre p=0,2 i p=0,6 (entre dos i sis anys amb epidèmia severa de cada deu anys de cultiu), segons zones de conreu. Amb aquestes premisses es va anar elaborant un sistema de suport a la presa de decisions (SSPD) propi per a la cendrosa de l’ordi a l’àrea de Catalunya anomenat CENCONT, el qual prediu la malaltia tenint en compte que la cendrosa forma part d’un ‘complex de malalties’ i considerant la severitat (i l’àrea sota la corba epidèmica) com a variable independent i el possible efecte de la resta de malalties i plagues com a covariants. Per a l’aplicació pràctica de les anàlisis epidèmiques a CENCONT, es van estimar els valors dels paràmetres del model Logist com mitjanes d’un nombre de epidèmies representatives dels distints processos: de reacció varietal i de control químic. Aquests valors van resultar útils per a la predicció d’epidèmies i l’avaluació de CENCONT va demostrar la seva utilitat, tant pel que fa a la seva precisió com per a l’anàlisi econòmica fonamentada en el càlcul de la Funció de Guany. Però les assumpcions teòriques fetes en ajustar models tipus Logist, anomenats sintètics, a les dades epidèmiques de camp, han de permetre fer prediccions amb un marge d'error acceptable, en les condicions ambientals definides per cada predicció, la qual cosa s’ha de demostrar que és certa en una eina SSPD. Per aquesta raó els objectius que s’han formulat en aquest treball s’han basat resumidament en: 1) Fer una anàlisi matemàtica dels models sintètics, principalment els Logist i Richards, veient el seu comportament i estudiant les relacions y0, r i k mitjançant simulació, 2) Contrastar els resultats teòrics amb els de les epidèmies desenvolupades en condicions naturals, aplicant els models, en ajusts a epidèmies de camp de la cendrosa de l'ordi, amb la condició d'anar fixant els paràmetres o bé deixar-los lliures en el model, principalment l'asímptota k, i 3) Discutir la validesa de les assumpcions fetes en els models per ajustar les equacions a les dades experimentals, veient les interaccions entre paràmetres i les conseqüències que derivades de l'anàlisi comparativa d'epidèmies i la seva aplicació a sistemes predictius de la malaltia. Per assolir els objectius plantejats s’han utilitzat 113 processos epidèmics observats en camp en el període 1991-2002, avaluant principalment la intensitat de malaltia en el temps i basats en dos objectius experimentals: control químic i resistència varietal Paral•lelament, s’han analitzat des del punt de vista matemàtic mitjançant el programa MAPLE els models exponencial, Logist, Gompertz, Monomolecular, Von Bertalanffy-Richards i Weibull, i s’ha valorat la seva idoneïtat en la seva aplicació a malalties vegetals, especialment a la cendrosa de l’ordi. Després de l’anàlisi matemàtica, s’han aplicat els models mitjançant el programa Table Curve 2D©. En una primera fase s’han ajustat tots els models a les epidèmies de camp, excepte el model exponencial, i en una segona, de tots els models aplicats s’han seleccionat els que donaven millor rendiment estadístic pel que fa als diversos paràmetres d’avaluació. En aquest procés d’ajust, també s’han descartat les epidèmies que no aconseguien un ajust de suficient qualitat segons els criteris establerts. A més, s’han establert comparacions de les taxes relatives epidèmiques obtingudes en els ajusts mitjançant la utilització de la taxa mitjana ponderada absoluta. S’ha fet una anàlisi especial del comportament del paràmetre de forma del model Richards i s’han elaborat models de superfície de resposta per als paràmetres epidèmics y0, r i k dels models Logist i Richards. Entre les conclusions més importants s’ha trobat que el model Richards s’ajusta millor que Logist i aquest que Gompertz al conjunt d’epidèmies de cendrosa de l’ordi a Catalunya. La resta de models analitzats es van descartar per pitjor comportament. Quant als paràmetres dels models, en primer lloc no és el mateix fixar l’asímptota que no fixar-la, com a mínim des de la perspectiva estadística. En segon lloc, la taxa relativa epidèmica disminueix de valor segons si s’ajusten les dades a Richards, Logist o Gompertz respectivament, i això passa sempre respecte qualsevol variant dels models, asímptota lliure o bé asímptota fixa, i per a qualsevol objectiu epidèmic, control químic o bé resistència varietal. Respecte a la severitat inicial, no s’ha trobat una pauta de comportament definida. Sobre la predicció, es pot fer una millora d’aquesta en el sistema d’avisos CENCONT passant del model Logist al model Richards. El model Richards es pot utilitzar amb els tres paràmetres clàssics o bé amb quatre paràmetres, incorporant el paràmetre de forma però amb unes certes restriccions. Si s’agafa el model Richards triparamètric, serà necessari fixar el paràmetre de forma a un valor que raonablement pot ser inferior a 5. Aquest tipus de modelització és la recomanada per a incloure en Sistemes de suport a la presa de decisions com és el CENCONT. La millora en la predicció no implica necessàriament una millora en la presa de decisions del sistema d’avisos de la cendrosa de l’ordi a Catalunya, perquè les implicacions econòmiques no són en la major part dels casos prou importants com per provocar un canvi de decisió. La diferència màxima calculada de pèrdues associades estimades segons el model Richards, amb asímptota lliure i les associades segons el model Logist, se situa en el 2.9%, calculant-les a partir de l’ASCPM i de la severitat final. A efectes pràctics es pot considerar el mateix haver predit segons el model Richards, millor en el treball, o el Logist, el qual fou el que realment s’havia aplicat en el programa CENCONT. L’estimació Logist podria ser suficient per a la major part de les situacions (epidèmies) i que només en un petit percentatge hauria valgut la pena canviar de model. De tota manera, per al tipus de prediccions del present treball, no es veuria malament el fet d’adoptar el model Richards en un futur, amb la condició d’haver fixat el valor característic del paràmetre m per a la zona d’estudi. / El oídio de la cebada causado por el hongo Blumeria graminis (D.C.) E. O. Speer f. sp. hordei Em. Marchal, sin. Erysiphe graminis D.C.: Fr. f. sp. hordei Em. Marchal, anamorf: Oidium monilioides (Nees) Link, es la enfermedad aérea más importante en este cultivo en Cataluña. El año 1987 se iniciaron las investigaciones sobre la etiología de las principales enfermedades de los cereales. Se realizó una prospección por toda el área cerealista de la geografía catalana que permitió estimar la distribución e importancia de las enfermedades que afectan la cebada, el trigo, el maíz y el arroz. Los resultados del período estudiado, 1987-1990, concluyeron que para el oídio de la cebada, la probabilidad de una epidemia severa (severidad final=60%5% en variedades susceptibles) osciló entre p=0,2 y p=0,6 (entre dos y seis años con epidemia severa de cada diez años de cultivo), según zonas de cultivo. Con estas premisas se elaboró un sistema de soporte a la toma de decisiones (SSTD) propio para el oídio de la cebada en el área de Cataluña, llamado CENCONT, el cual predice la enfermedad teniendo en cuenta que el oídio forma parte de un ‘complejo de enfermedades’ y considerando la severidad (y el área bajo la curva epidémica) como variable independiente y el posible efecto del resto de enfermedades y plagas como covariables. Para la aplicación práctica de los análisis epidémicos en CENCONT se estimaron los valores de los parámetros del modelo Logist como medias de un número de epidemias representativas de los distintos procesos: reacción varietal y control químico. Estos valores resultaron útiles en la predicción de epidemias y la evaluación de CENCONT demostró su utilidad, tanto en lo que se refiere a su precisión como para el análisis económico fundamentado en el cálculo de la Función de Ganancias. Pero las asunciones teóricas realizadas en el ajuste de modelos tipo Logist, llamados sintéticos, a los datos epidémicos de campo, han de permitir predicciones con un margen de error aceptable, en las condiciones ambientales definidas para cada predicción, lo cual se debe demostrar como cierto en una herramienta SSPD. Por esta razón los objetivos que se han formulado en este trabajo se han basado resumidamente en: 1) Efectuar un análisis matemático de los modelos sintéticos, principalmente Logist y Richards, viendo su comportamiento y estudiando las relaciones y0, r i k mediante simulación, 2) Contrastar los resultados teóricos con los obtenidos de las epidemias desarrolladas en condiciones naturales, aplicando los modelos en ajustes a epidemias de campo del oídio de la cebada, con la condición de ir fijando los parámetros o bien dejarlos actuar libremente en el modelo, principalmente la asíntota k, y 3) Discutir la validez de las asunciones realizadas en los modelos para ajustar las ecuaciones a los datos experimentales, viendo las interacciones entre parámetros y las consecuencias derivadas del análisis comparativo de epidemias y su aplicación a sistemas predictivos de la enfermedad. Para conseguir los objetivos propuestos se han utilizado 113 procesos epidémicos observados en campo durante el período 1991-2002, evaluando principalmente la intensidad de enfermedad en el tiempo y basados en dos objetivos experimentales: control químico y resistencia varietal. Paralelamente se han analizado los modelos exponencial, Logist, Gompertz, Monomolecular, Von Bertalanffy-Richards y Weibul desde un punto de vista matemático mediante el programa MAPLE, y se ha valorado su idoneidad en la aplicación a enfermedades vegetales, especialmente al oídio de la cebada. Después del análisis matemático se han aplicado los modelos mediante el programa Table Curve 2D©. En una primera fase se han ajustado las epidemias de campo a todos los modelos excepto el modelo exponencial, y en una segunda fase de todos los modelos aplicados se han seleccionado aquellos que resultaban en un mejor rendimiento estadístico respecto a diversos parámetros evaluados. En este proceso de ajuste también se han descartado las epidemias que no conseguían un ajuste de suficiente calidad según los criterios preestablecidos. Además se han hecho comparaciones de las tasas relativas epidémicas obtenidas en los ajustes mediante la utilización de la tasa media ponderada absoluta. Se ha realizado un análisis especial del comportamiento del parámetro de forma del modelo Richards y se han elaborado modelos de superficie de respuesta para los parámetros epidémicos y0, r i k de los modelos Logist y Richards. Entre las conclusiones más importantes se destaca que el modelo Richards ajusta mejor que Logist y este que Gompertz respecto al conjunto de epidemias de oídio de la cebada en Cataluña. El resto de modelos analizados se descartaron debido a su peor comportamiento. Respecto a los parámetros de los modelos, en primer lugar no es lo mismo fijar la asíntota que no fijarla, como mínimo desde el punto de vista estadístico. En segundo lugar, la tasa relativa epidémica disminuye de valor según si se ajustan los datos a Richards, Logist o Gompertz respectivamente, sucediendo esto siempre respecto a cualquier variante de los modelos, asíntota libre o bien asíntota fija, y para cualquier objetivo epidémico, ya sea control químico o bien resistencia varietal. Respecto a la severidad inicial, no se ha encontrado una pauta de comportamiento definida. Sobre la predicción, se puede afirmar que se realizaría una mejora en el sistema de avisos CENCONT pasando del modelo Logist a utilizar el modelo Richards. El modelo Richards se puede utilizar con los tres parámetros clásicos o bien con cuatro parámetros, incorporando el parámetro de forma pero con ciertas restricciones. Si se escoge el modelo Richards triparamétrico, será necesario fijar el parámetro de forma hasta un valor que razonablemente puede ser inferior a 5. Este tipo de modelización es la recomendada para Sistemas de Soporte a la Toma de Decisiones como CENCONT. La mejora en la predicción no implica, sin embargo, una mejora en la toma de decisiones del sistema de avisos del oídio de la cebada en Catalunya, porque las implicaciones económicas no son en la mayor parte de los casos suficientemente importantes como para provocar un cambio de decisión. La diferencia máxima calculada de pérdidas asociadas, estimadas según el modelo Richards con asíntota libre y las asociadas según el modelo Logist se sitúa en el 2.9%, calculándolas a partir de l’ABCPE (Área Bajo la Curva de Progreso de la Enfermedad) y de la severidad final. A efectos prácticos se puede considerar como lo mismo el haber predicho según el modelo Richards, mejor en el trabajo, o el Logist, el cual fue el que realmente se había aplicado en el programa CENCONT. La estimación Logist podría ser suficiente para la mayor parte de las situaciones (epidemias) ya que solamente en un pequeño porcentaje habría valido la pena cambiar de modelo. De todas formas, para el tipo de predicciones del presente trabajo, no se vería como inconveniente el adoptar el modelo Richards en un futuro, con la condición de fijar un valor característico del parámetro m para la zona de estudio. / Powdery mildew caused by the fungus Blumeria graminis (D.C.) E. O. Speer f. sp. hordei Em. Marchal, sin. Erysiphe graminis D.C.: Fr. f. sp. hordei Em. Marchal, anamorf: Oidium monilioides (Nees) Link, is the most important disease on barley crop in Catalonia (Northeast of Spain). Surveys of cereal –barley, wheat, maize and rice– diseases in Catalonia were carried out on 1987 and provided the necessary data of the relative importance and crop losses of diseases on these crops. The results sowed that, in the period of 1987 to 1990, barley Powdery mildew disease had a probability of severe epidemic of p=0,2 and p=0,6 (final severity=60%5% in susceptible cultivars) depending on the sub-area. This means that frequency of critic disease is between two and six years in a ten years period of time. Those studies gave as a result the elaboration of a Decision Support System (DSS) on Powdery mildew in Catalonia called CENCONT. This DSS gives predictions of the disease as a “disease complex”, considering severity (and AUDPC) an independent variable and the rest of the diseases and pests as covariates. To build CENCONT parameters of the Logist model were estimated as means of a diversity of numerous epidemics obtained from chemical control and resistance cultivar trials. These values had showed to be useful on predicting epidemics and consequently evaluating CENCONT in the point of view of economical analysis. But theoretical assumptions of those synthetic models, as Logist model, must be sufficient to predict in an acceptable range of error in the environmental conditions of a particular prediction. This conclusion should be demonstrated. Thus, the objectives of this work had been: 1) working out of mathematical modelling using synthetic models, especially Logist and Richards, to study their behaviour and the relationships between y0, r and k by means of program simulation, 2) to check theoretical conditions applied to epidemics developed in natural conditions, adjusting models to data and testing the parameter behaviour using different starting fitting values, and 3) to validate the adjusting conditions to experimental data, knowing the interactions between parameters and their consequences in Comparative Epidemiology and Decision Support Systems. To achieve with the objectives there have been used 113 field epidemics obtained between 1991 and 2002, assessing the disease intensity vs. time and based on two experimental objectives: Chemical Control and Cultivar Resistance. Eventually, the Exponential, Logist, Gompertz, Monomolecular, Von Bertalanffy-Richards and Weibull models have been analysed mathematically using MAPLE computer program, and assessed their fitness on applied disease epidemics, particularly to powdery mildew of barley. Furthermore, the models have been applied to field epidemic data using Table Curve 2D computer program. First, all models except Exponential were tested to know their ability to fitness and later some of the models were discarded. To eliminate models statistical yield criteria on fitting were used. As well as the models some epidemics were also discarded in this process using the criteria of poor quality results of fitting. Once more, comparisons between relative epidemic rate data were done by testing the suitability of weighted mean absolute rate, and an additional analysis to study the particular behaviour of shape parameter of Richards’ model was found necessary. Finally, a 3D model of the surface response curve of epidemic parameters y0, r and k of Logist and Richards previous 2D models was developed. Main results of this work are that behaviour of Richards’ model is better than Logist model to the fitting to barley powdery mildew epidemics in Catalonia. Yields of the rest of the models had been worst and are discarded of the normal use in our conditions. With regard to parameters, it is stated that the use of fixed asymptote is statistically different in front of free asymptote. Besides, after fitting the relative epidemic rate values decrease in the order of Richards’, Logist and Gompertz models. This happens independently of considering the use of free or fixed asymptote and both chemical control or cultivar resistance objectives. Moreover, the initial severity of disease does not show any pattern of behaviour. As a consequence of the data obtained, it is obvious that should be convenient to use Richards’ model instead of Logist in the CENCONT computer program. Richards’ model could be used with his three or four parameter form, but if the second, the use of shape parameter should be controlled and restricted in a short range of values. Within the form parameter, a value les than 5 should be recommended. This modelling pattern is suitable to include in those DSS as CENCONT is. The improvement on prediction does not means that making decisions using this DSS should be better because the economic consequences are not enough frequent and relevant to decide changing the pattern. The maximum difference of crop losses calculated comparing the use of Richards’ model instead of Logist model is about 2.9%. These estimates are of final severity or AUDPC of the epidemic. In fact, the use of Richards’ model or the Logist model does not normally bear differences in the economic recommendations of CENCONT which uses Logist model. So actually the Logist model could be sufficient to the most of environmental circumstances (epidemics) and only few of them should carry a model change. Instead of this, the use of Richards’ model in next future should be considered as a clear improvement of the prediction, but fixing the shape parameter to the particular conditions of the area should be recommended as necessary in this hypothetical case.

Les propietats insecticides d’una sèrie d’esters d’al•lil va ésser avaluada en diferents insectes mitjançant diferents modes d’aplicació. L’acció per aplicació tòpica va variar en funció de l’ester d’al•lil aplicat. El cinamat i el naftoat d’al•lil van ser els compostos més actius front a ous i larves neonates de C. pomonella, G. molesta i L. botrana, mentre que el salicilat d’al•lil no va produir mortalitat a la major dosi assajada (10 mg/mL). El cinamat d’al•lil va ser l’únic ester actiu per aplicació tòpica en adults de A. pisum, mentre que tots els esters d’al•lil testatsvan ser actius en adults de T. castaneum. Els esters d’al•lil assajats van produir una pèrdua de la viabilitat cel•lular en les línees cel•lulars d’insectes quan va èsser mesurda mitjançant dos metodologies diferents (MTT i Blau de tripà), degut a una disrupció de les membranes cel•lulars. El cinamat d’al•lil va ser el compost més actiu i les cèl•lules procedents de l’aparell digestiu de Choristoneura fumiferana (Lepidòpter) les més sensibles. L’acció insecticida per ingestió va ser confirmada en larves de S. littoralis i C. pomonella, i en nimfes de A. pisum, senyalant l’aparell digestiu com a principal punt d’acció dels esters d’al•lil. Els corresponents àcids i dicloropropilesters van mostrar una menor o igual acció insecticida que els corresponents esters d’al•lil, deguda també, a una acció en la membrana cel•lular. Les diferències en l’acció dels compostos seria deguda a diferències en les propietats lipofíliques dels compostos i la seva interacció amb les membranes cel•lulars. Pel que fa a l’efecte dels esters d’al•lil en la comunicació química dels insectes, aquesta va tenir lloc en T. castaneum però no en A. pisum, el que es podria utilitzar per a mantenir els productes enmagatzemats lliures de T. castaneum. Pel que fa a C. pomonella i a L. botrana, tots els esters d’al•lil assajats van produir una resposta en les antenes dels mascles de C. pomonella, però tan sols el cinamat d’al•lil la va provocar en les femelles de C. pomonella i en mascles i femelles de L. botrana. Aquesta acció no es va veure reflexada en un increment de l’atracció de mascles cap a fonts amb l’ester d’al•lil i feromona en assajos en túnel de vent, però si en l’atracció de femelles. Aquest fet podria utilitzar-se per a incrementar el nombre de captures de femelles en trampes de feromona. Aquests resultats suggereixen un paper dels esters d’al•lil en el control de plagues, especialment del cinamat d’al•lil. / La acción insecticida de varios esteres de alilo fue testada en diversos insectos y mediante distintos modos de aplicación. La actividad por aplicación tópica varió en función del éster de alilo. El cinamato de alilo y el naftoato de alilo fueros los compuestos más activos en huevos y larvas neonatas de C. pomonella, G. molesta y L. botrana, mientras que el salicilato de alilo no produjo mortalidad a la dosis más alta testada (10 mg/mL). El cinamato de alilo fue el único éster activo por aplicación tópica en A. pisum mientras que todos los esteres testados lo fueron para T. castaneum. Los esteres de alilo estudiados produjeron pérdida de viabilidad celular en todas las líneas celulares de insectos cuando dicha viabilidad fue analizada mediante dos metodologías distintas (MTT y Azul de Tripano), y siendo ésta debida a la disrupción de la membrana celular. El cinamato de alilo fue el producto más activo, y las células del aparato digestivo de Choristoneura fumiferana (Lepidoptera) las más sensibles. La acción insecticida por ingestión en larvas de S. littoralis y C. pomonella, y en ninfas de A. pisum, fue confirmada y el aparato digestivo fue señalado como principal punto de acción de los esteres de alilo. Los correspondientes ácidos y dicloropropilesteres presentaron una menor o igual acción insecticida que los esteres de alilo siendo dicha acción también debida a un efecto en la membrana celular. Las diferencias en la acción de los distintos compuestos podrían ser debidas a diferencias en las propiedades lipofílicas de los compuestos y su interacción con las membranas celulares. Los esteres de alilo produjeron un efecto en la comunicación química de T. castaneum pero no en A. pisum, lo que podría utilizarse para mantener los productos almacenados libres de T. castaneum. En cuanto a C. pomonella y L. botrana, todos los esteres de alilo probados produjeron una respuesta en las antenas de los machos de C. pomonella, mientras que tan solo el cinamato de alilo la produjo en las antenas de hembras de C. pomonella y en machos y hembras de L. botrana. Esta respuesta no se tradujo en un aumento de la atracción de machos hacia cebos con mezclas de ester de alilo y feromona en ensayos de túnel de viento, pero si aumentó el número de hembras atraídas. Este hecho podría utilizarse par incrementar el número de hembras capturadas en trampas de feromona. Estos resultados, sugieren el papel de los esteres de alilo en el control de plagas, especialmente del cinamato de alilo.

Current trends in population growth suggest that global food production is unlikely to satisfy future demand under predicted climate change scenarios. Therefore, further improvements on wheat yield potential will be essential to meet future food demand. Thus, to further raise wheat grain yield it is critical to understand the physiological basis of grain number per m2 determination. Yield responsiveness to resource availability is usually related to grain number per m2 in most of grain crops, such as durum wheat. Under Mediterranean conditions, wheat yields vary widely, mainly in response to erratic rainfall, but it has been proposed that part of this variability may be reduced through nitrogen (N) management. Wheat yield responses to N fertilisation are usually related to those of grains per m2, which in turn is the consequence of processes related to floret development (floret initiation followed by floret death/survival) during stem elongation. However, there are almost no studies published relating floret primordia generation and survival in response to increases in N availabilities in wheat. Understanding the dynamics of floret primordia development as a physiological determinant of grain setting can be relevant to further increase grain yield in wheat. The focus of this thesis was to study the effects of N availability and the differences among modern cultivars (and, in some cases, combined with availability of other resources) on dynamics of floret development and survival determining the fate of these primordia and the generation of grain number in durum wheat. Six experiments were conducted (4 semi-controlled and 2 field conditions) during four consecutive growing seasons at Catalonia, NE Spain, with a combination of different N and water availabilities and contrasting modern durum wheat cultivars. Across all experiments, yield responsiveness to N was, in general, related to grain number increases as an indirect response to N through its effect on increasing growth. This is not only based on the fact that the relationship of grain number with spike dry matter was not improved if spike N were used instead, but also on the fact that detillering did increased grain number through the same relationships to spike dry matter. Also, improved spike fertility was due to both producing more fertile florets (in response to N and water or to the removal of competing shoots) and to reduce the percentage of failure of fertile florets in becoming grains. Responsiveness of the number of fertile florets was determined by a developmental response of floret primordia, which under high resource availability conditions continued developing normally in some distal florets of the spikelets, at any position of the spike, whilst in more stressful conditions their development stopped. Genotypic variation in fruiting efficiency was found for modern durum wheat cultivars and there was a tendency for some cultivars to have higher values of fruiting efficiency in most of the environments. Differences in fruiting efficiency were responsible for genotypic differences in grain number. A functional negative relationship was found between grain weight and fruiting efficiency, revealing a trade-off related to spike growth per floret developing normally.

El Nitrogen (N) és l'element mineral al que s'ha vingut prestant major atenció en la gestió de la fertilització de la majoria dels sistemes agrícolas. La complexitat del seu cicle i la forma d’aplicació als diferents tipus de maneig dels cultius dificulten la planificació de la seva disponibilitat per a les plantes. D’altra banda, aplicacions excessives o inadequades poden provocar problemes mediambientals i una menor rendibilitat econòmica. En el cas de blat de moro (Zea mays L.), espècie particularment exigent en N, és important sincronitzar les aportacions i la disponibilitat de N en el sòl amb les demandes per part de la planta. A les Zones Vulnerables, el control de les seves aportacions és escencial. Es coneixen bé els efectes positius de les rotacions de cultius. Més concretament, els beneficis de l'alfals (Medicago sativa L.) sobre els cultius següents estan relacionats principalment amb la capacitat de les lleguminoses de fixar el N2 atmosfèric. Una de les maneres d'avaluar l'aportació en N de l'alfals és calculant el seu Valor de Substitució de Fertilitzant Nitrogenat (N-FRV). En aquesta tesi s'estudia l'efecte de l'alfals en el blat de moro i, posteriorment, el blat (Triticum aestivum L.) en una rotació Alfals-Panís-Blat. D’altra banda s'estudia l'efecte de l'abonat nitrogenat en un monocultiu de panís durant tres anys consecutius a la mateixa parcel·la. L'assaig es va dur a terme els anys 1994-1997 a Torregrossa (als regadius del Canal d’Urgell-Lleida). Durant tres campanyes consecutives, es van assajar quatre dosis de fertilitzant N (0, 100, 200, 300 kg N ha-1) en panís, cv. Juanita. Aquests tres anys de monocultiu s'estudien en el Capítol I. Durant els dos primers anys, simultàniament, es va conrear alfals a la meitat de cada repetició. El tercer any es va substituir l'alfals per blat de moro, assajant les mateixes dosis de fertilitzant que en el monocultiu. El panís en rotació amb l'alfals es va poder comparar així amb el panís d’un tercer any de monocultiu. El quart any, es va sembrar blat, cv. Cartaya, a totes les parcel·les i es van assajar dues dosis de N (0 i 100 kg N ha-1). Aquí es va poder comparar la rotació Alfals-Panís-Blat amb el Panís-Panís-Panís-Blat. Aquests dos últims anys són els quals s'estudien en els Capítols II i III. El Capítol II proposa un N-FRV de l'alfals per als dos cultius següents en els regadius de la Vall de l'Ebre mentre que al Capítol III s'estudia la repercussió que té l'alfals en els cultius següents i a les condicions de producció. A tots els cicles productius es va determinar el contingut en nitrats en el sòl en tres moments de cada cicle. En el blat de moro, es va determinar el rendiment de gra i els seus components, la biomassa produïda en floració i final, l'alçada de la planta, el LAI i el PARi, el contingut en clorofil·la de les fulles, el contingut en nitrats en la base de la tija i el contingut en N del gra i de la planta. Simultàniament es va fer un seguiment del contingut en nitrats de l'aigua de reg i la solució del sòl i del contingut en matèria orgànica. En el blat es va determinar el rendiment de gra i els seus components, la biomassa en encanyat i final i el contingut en N del gra. Al monocultiu de panís, el rendiment de gra i el creixement de la planta es van veure condicionats pel nivell inicial de nitrats en el sòl, la dosi d'adobat i la quantitat de nitrats aportats per l'aigua de reg. El rendiment en gra es va ajustar al model lineal-plateau en 1994 i 1995 i al model quadràtic-plateau en 1996. Els rendiments màxims, 10,2 Mg ha-1 en 1994, 13,1 Mg ha-1 en 1995 y 14,3 Mg ha-1 en 1996, es van obtenir amb una dosis de 100 kg ha-1 en 1994 i 1995 i 200 kg ha-1 en 1996. Amb dosis superiors, el blat de moro va seguir absorbint N i aquest es va acumular primer en el gra. El Valor de Substitució de N (N-FRV) d'un alfals de dos anys a les condicions de l'assaig es va avaluar en 160 kg ha-1 per a un primer cultiu de panís després de l'alfals. Per al cultiu següent de blat, va ser de 76 kg ha-1. L'efecte de l'alfals va repercutir en el contingut en nitrats del sòl, el rendiment de blat de moro (14,7 Mg ha-1 a la rotació i 11,9 Mg ha-1 al monocultiu), la biomassa final, l’alçada i les extraccions de N. En el blat següent va repercutir en el contingut en nitrats del sòl, el rendiment (6,4 Mg ha-1 després de l’alfals i 5,2 Mg ha-1 després del monocultiu), el contingut de N del gra i la biomassa fins a encanyat. Es proposen unes pautes per a determinar la necessitat de fertilitzant N en un panís després de l'alfals. / El Nitrógeno (N) es el elemento mineral al que se ha venido prestando mayor atención en la gestión de la fertilización de la mayoría de los sistemas agrícolas. La complejidad de su ciclo y la forma de aplicación en los distintos tipos de manejo de los cultivos dificultan la planificación de su disponibilidad para las plantas. Por otra parte, aplicaciones excesivas o inadecuadas pueden provocar problemas medioambientales y una menor rentabilidad económica. En el caso de maíz (Zea mays L.), especie particularmente exigente en N, es importante sincronizar las aportaciones y la disponibilidad de N en el suelo con las demandas por parte de la planta. En las Zonas Vulnerables, el control de sus aportaciones es esencial. Son conocidos los efectos positivos de las rotaciones de cultivos. Más concretamente, los beneficios de la alfalfa (Medicago sativa L.) sobre los cultivos siguientes están relacionados principalmente con la capacidad de las leguminosas de fijar el N2 atmosférico. Una de las maneras de evaluar la aportación en N de la alfalfa es calculando su Valor de Sustitución de Fertilizante Nitrogenado (N-FRV). En esta tesis trabajo se estudia: a) el efecto de la alfalfa en el maíz y, posteriormente, el efecto en el trigo (Triticum aestivum L.) en una rotación Alfalfa-Maíz-Trigo; b) el efecto del abonado nitrogenado en un monocultivo de maíz durante tres años consecutivos en la misma parcela. El ensayo se llevó a cabo los años 1994-1997 en Torregrossa (regadíos del Canal d’Urgell-Lleida). Durante tres campañas consecutivas, se ensayaron cuatro dosis de fertilizante N (0, 100, 200, 300 kg N ha-1) en maíz, cv. Juanita. Estos tres años de monocultivo se estudian en el Capítulo I. Durante los dos primeros años, simultáneamente, se cultivó alfalfa cv. Aragón en la mitad de cada repetición. El tercer año se sustituyó la alfalfa por maíz, ensayando las mismas dosis de fertilizante que en el monocultivo. El maíz en rotación con la alfalfa se pudo comparar así con el maíz en un tercer año de monocultivo. El cuarto año, se sembró trigo, cv. Cartaya, en todas las parcelas y se ensayaron dos dosis de N (0 y 100 kg N ha-1). Aquí se pudo comparar la rotación Alfalfa-Maíz-Trigo con el Maíz-Maíz-Maíz-Trigo. Estos dos últimos años son los que se estudian en los Capítulos II y III. El Capítulo II propone un N-FRV de la alfalfa para los dos cultivos siguientes en los regadíos del Valle medio del Ebro mientras que en el Capítulo III se estudia la repercusión que tiene la alfalfa en los cultivos siguientes y en las condiciones de producción. En todos los ciclos productivos se determinó el contenido en nitratos en el suelo en tres momentos de cada ciclo. En el maíz, se determinó el rendimiento de grano y sus componentes, la biomasa producida en floración y final, la altura de la planta, el LAI y el PARi, el contenido en clorofila de las hojas, el contenido en nitratos en la base del tallo y el contenido en N del grano y de la planta. Simultáneamente se hizo un seguimiento del contenido en nitratos del agua de riego y la solución del suelo y del contenido en materia orgánica. En el trigo se determinó el rendimiento de grano y sus componentes, la biomasa en encañado y final y el contenido en N del grano. En el monocultivo de maíz, el rendimiento de grano y el crecimiento de la planta se vieron condicionados por el nivel inicial de nitratos en el suelo, la dosis de abonado y la cantidad de nitratos aportados por el agua de riego. El rendimiento en grano se ajustó al modelo lineal-meseta en 1994 y 1995 y al modelo cuadrático-meseta en 1996. Los rendimientos máximos, 10,2 Mg ha-1 en 1994, 13,1 Mg ha-1 en 1995 y 14,3 Mg ha-1 en 1996 se obtuvieron con una dosis de 100 kg ha-1 en 1994 y 1995 y 200 kg ha-1 en 1996. Con dosis superiores, el maíz siguió absorbiendo N y este se acumuló primero en el grano. El Valor de Sustitución de N (N-FRV) de una alfalfa de dos años en las condiciones del ensayo se evaluó en 160 kg ha-1 para un primer cultivo de maíz después de la alfalfa. Para el cultivo siguiente de trigo, fue de 76 kg ha-1. El efecto de la alfalfa repercutió en el contenido en nitratos del suelo, en el rendimiento de maíz (14,7 Mg ha-1 en la rotación y 11,9 Mg ha-1 en el monocultivo), la biomasa final, la altura de la planta y las extracciones de N. En el trigo siguiente repercutió en el contenido en nitratos del suelo, el rendimiento (6,4 Mg ha-1 tras la alfalfa y 5,2 Mg ha-1 tras el monocultivo), el contenido de N del grano y la biomasa hasta el encañado. Se proponen unas pautas para determinar la necesidad de fertilizante N en un maíz después de la alfalfa. / In agricultural systems, nitrogen (N) has always been the fertilizer element with an outstanding role. The complexity of its cycle and the different crop management systems difficult the planification of its availability for the plants. On the other hand, excessive or inadequate N applications can produce environmental problems and a lowest economic profitability. In the case of corn (Zea Mays L.), a particularly N demanding crop, it is important to synchronize contributions and N availability in the soil with plant demands. In the N Vulnerable Areas, contribution control become essential. The positive effects of the rotations of cultures are well known. To be more specific, benefits of the alfalfa (Medicago sativa L.) on the following crops are related principally to the ability of leguminous plants to fix atmospheric N2. One way to evaluate alfalfa’s N contribution is calculating its Nitrogen- Fertilizer Replacement Value (N-FRV). This thesis studies the effect of alfalfa in the corn and, later, in the wheat (Triticum aestivum L.) in a rotation Alfalfa-Corn-Wheat. Simultaneously, the effect of the N fertilizer is studied in a monoculture corn for three consecutive years in the same plot. The study was carried out between 1994 and 1997 in Torregrossa (irrigated area of Canal d'Urgell- Lleida-Spain). During three consecutive years, four doses of N fertilizer were applied (0, 100, 200, 300 kg N ha-1) in corn, cv. Juanita. These three years of monoculture are studied in Chapter I. During the first two years, simultaneously, alfalfa was cropped in half part of the block. The third year, alfalfa was replaced with corn, testing the same doses of fertilizer as in the monoculture. Then, corn in rotation with alfalfa could be compared with the corn in the third year of monoculture. The fourth year wheat, cv. Cartaya, was sowed in all the plots and two doses of N (0 and 100 kg N ha-1) were applied. Here, it was possible to compare the rotation Alfalfa-Corn-Wheat with the Corn-Corn-Corn-Wheat. These two last crops are studied in the Chapters II and III. In Chapter II a N-FRV of the alfalfa for two following crops in the irrigated area of the Ebro Valley is suggested. In Chapter III effects of alfalfa on the following crops and on the production conditions are studied. Every crop, the nitrate content in soil at three moments of the production period was determined. In corn, grain yield and its components, flowering and final biomass, height of plant, LAI and PARi, chlorophyll content in leaves, nitrate content in the base of the stem and N content in grain and plant were determined. Finally, nitrate content in the irrigation water and soil solution and organic matter content were followed. In wheat, grain yield and its components, stem elongation and final biomass and grain N content were measured. In monoculture, corn yield and plant growth were conditioned by initial level of nitrates in the soil, by N fertilizer amount and by nitrates contribution from irrigation water. Grain yield adjust to linear-plateau model in 1994 and 1995 and to quadratic-plateau model in 1996. Maximum yields, 10,2 Mg ha-1 in 1994, 13,1 Mg ha-1 in 1995 and 14,3 Mg ha-1 in 1996, were obtained with 100 kg ha-1 in 1994 and 1995 and with 200 kg ha-1 in 1996. With higher doses, corn kept on absorbing N that was accumulated firstly in the grain. The N-Fertilizer Replacement Value (N-FRV) of an alfalfa of two years in the conditions of the trial was evaluated in 160 kg N ha-1 for the first corn after alfalfa. For the following wheat crop, it was 76 kg N ha-1. The effect of the alfalfa affected nitrate soil content, corn yield (14,7 Mg ha-1 in la rotation and 11,9 Mg ha-1 in monoculture), final biomass and N extractions. In the following wheat, alfalfa affected soil content, yield (6,4 Mg ha-1 after alfalfa and 5,2 Mg ha-1 after the monoculture), grain N content and biomass accumulated until stem elongation. Some rules to determine N fertilizer N needs in a corn after the alfalfa are suggested.

Amb l'objectiu d'analitzar com la biodiversitat i l'adaptació al clima mediterrani es tradueixen en una diversitat de trets ecofisiològics i la seva resposta a la sequera, i d'estudiar si aquesta diversitat està relacionada amb formes de creixement i amb la història evolutiva de les espècies, es van seleccionar 24 espècies mediterrànies de les Illes Balears. Es va analitzar la capacitat germinativa, els efectes de la sequera en el creixement de plàntules, respostes ecofisiològiques a la sequera a nivell foliar i l'adaptació de l'especificitat de la Rubisco. Es va observar una elevada variabilitat entre espècies, la meitat de la qual associada a les diferents formes de creixement. No s'observà cap diferenciació entre les espècies endèmiques i les no endèmiques. Aquesta elevada diversitat en els trets ecofisiològics i la seva resposta a la sequera suposa un recurs potencial per identificar caràcters adaptatius i un banc genètic per millorar la productivitat de cultius. / Con el objetivo de analizar como la biodiversidad y la adaptación al clima mediterráneo se traducen en una diversidad de caracteres ecofisiológicos y su respuesta a la sequía, y de estudiar si esta diversidad está relacionada con formas de crecimiento y con la historia evolutiva de las especies, se seleccionaron 24 especies mediterráneas de las Islas Baleares. Se analizaron la capacidad germinativa, los efectos de la sequía sobre el crecimiento de las plántulas, las respuestas ecofisiológicas a la sequía a nivel foliar y la adaptación de la especificidad de la Rubisco. Se observó una elevada variabilidad entre especies, la mitad de la cual asociada a las diferentes formas de crecimiento. No se encontraron diferencias entre las especies endémicas y las no endémicas. Esta elevada biodiversidad en respuesta a la sequía supone un recurso potencial para identificar caracteres adaptativos y un banco genético para la mejora de la productividad de cultivos. / The objectives of this work were to analyze how biodiversity and adaptation to Mediterranean climate is reflected in a diversity of ecophysiological traits and their responses to drought, and to study whether such diversity was related to growth forms and endemicity. The analysis covered the germination capacity, the effects of drought on seedling growth, the leaf ecophysiological responses to drought, and the adaptation of Rubisco specificity, in 24 Mediterranean species from the Balearic Islands. A wide range of variation has been observed among the species, with about half of this variability associated to different growth forms. However, no differentiation was found between endemic and non-endemic species of the Balearic Islands. The high diversity in the ecophysiological traits and their responses to drought found among Mediterranean species must be considered as a 'resource' to identify target adaptive traits for breeding plans, but also as a genetic bank to improve crop productivity.