In vitro organogenesis of rangpur lime

Rangpur lime (Citrus limonia Osbeck) in vitro organogenesis was studied based on explant type and cytokinin culture media supplementation. Four explants types collected from epicotyl or hypocotyl regions of in vitro germinated seedlings were evaluated. The epicotyl-derived explants consisted of epicotyl segments and the hypocotyl-derived explants consisted of the entire hypocotyl segment, the hypocotyl segment attached to a cotyledon fragment, and the hypocotyl segment divided longitudinally. The explants were cultured on EME culture medium supplemented with benzylaminopurine (0, 0.5, 1.0, or 1.5 mg L-1). The evaluation was performed after 6 weeks. Best results considering both the explant responsiveness and number of shoots developed per explants were obtained when epicotyl segments-derived explants were evaluated. Considering the explant responsiveness of hypocotyl segments-derived explants no difference was detected between the entire hypocotyl segment and the hypocotyl segment attached to a cotyledon fragment. Moreover, the percentage of responsive explants decreased when hypocotyl segments divided longitudinally were tested. No difference was detected for the number of shoots developed per explant considering the three types of hypocotyl-derived explants. Culture media supplementation with BAP was not essential for Rangpur lime in vitro organogenesis. However, adventitious shoot development was stimulated in concentrations between 0.5 - 1.0 mg L-1.

Propagação vegetativa de progênies de meios-irmãos de angico-vermelho (Anadenanthera macrocarpa (Benth) Brenan) por miniestaquia

Objetivou-se com o presente estudo avaliar a eficiência da técnica de miniestaquia na propagação vegetativa de progênies de meios-irmãos de angico-vermelho (Anadenanthera macrocarpa (Benth) Brenan) quanto à produção de brotações e sobrevivência das minicepas, enraizamento das miniestacas apicais e intermediárias tratadas com diferentes doses do AIB (0; 2.000; 4.000 e 6.000 mg L-1), assim como determinar a velocidade de enraizamento em casa de vegetação. As minicepas foram obtidas a partir de mudas produzidas via sementes de seis progênies de meios-irmãos de angico-vermelho. Com base nos resultados obtidos, as minicepas apresentaram produtividade de 1,2 a 3,7 miniestacas/minicepa/coleta e sobrevivência de 84% a 98% ao longo das seis coletas realizadas. As miniestacas apicais foram superiores em relação às intermediárias, com maior predisposição ao enraizamento, no entanto o AIB não teve efeito significativo sobre o enraizamento das progênies estudadas. Quanto à velocidade de enraizamento, os resultados indicaram variação entre as progênies.

Vergleichende Untersuchungen zur Wurzelbildung

Die Entwicklungsgänge der untersuchten Wurzeln unterscheiden sich beträchtlich. Eine Unterteilung in Teilprozesse hat sich bewährt. Die Entwicklung beginnt mit der Umstimmung, meist erkennbar an der Rematisierung des primordiogenen Areals. Während der anschließenden primären Morphogenese, der Substratbildung, können Teilungsmuster auftreten, die häufig als Anzeichen der beginnenden Differenzierung gewertet werden, tatsächlich aber nur die Formbildung widerspiegeln. Die Differenzierung als primäre Histogenese beginnt erst, wenn das Primordium eine bestimmte Größe erreicht hat.Die Radikula entwickelt sich ohne Remeristematisierung und ohne erkennbare primäre Morphogenese. Erstes Anzeichen ist die Ausbildung besonderer Zellmuster. Sie entsteht durch die Überprägung vorhandenen Substrats.Bei den Grenzwurzeln, die im Gegensatz zu den anderen sekundären Wurzeln einen festen Platz im Bauplan einnehmen, kann die Rematisierung fehlen.Die Größe des remeristematisierten Areals richtet sich meist nach dem zur Verfügung stehenden Substrat. Mitunter kann ein so großes Gewebeareal remeristematisiert werden, daß die Histogenese ohne dazwischengeschaltetes Volumenwachstum erfolgt. Die Zellteilungen haben dann einzig die Funktion, ein kleinzelliges Meristem zu schaffen. Die Entwicklung der Radikula zeigt viele Gemeinsamkeiten mit der sekundärer Wurzeln: Die Radikula ist also keine Sonderbildung, aber eine Wurzel mit Sonderstatus: Sie hebt sich durch ihre extrem frühe Anlegung, ihre axiale Orientierung und die starke Förderung ganz deutlich von den sekundären Wurzeln ab.

Characterization of igneous terranes by zircon dating: implications for the UHP relicts occurrences and suture identification in the Central Rhodope, Northern Greece

One of the key for the understanding of an orogenic belt is the characterization of the terranes involved and the identification of the suture(s) separating crustal blocks: these are essential information for large-scale paleo-reconstructions. In addition, the structural relationships between the terranes involved in the collisional processes and the eventual UHP relicts may provide first order inputs to exhumation models of subducted rocks. The structure of the Rhodope Massif (northern Greece and southern Bulgaria) results from the stacking of high-grade nappes during a continental collision, which age is comprised between Latest-Jurassic and Early-Cenozoic. UHP and HP relicts, associated with oceanic and ultramafic material, suggest the presence of a dismembered suture zone within the massif. The location of this suture remains unclear; furthermore, up to now, the UHP and eclogitic localities represent isolated spots and no synthesis on their structural position within the massif has been proposed. The first aim of this work is to define the relationships between HP-UHP relicts, crustal blocks, shear zones and amphibolitic material. To achieve this objective, we characterized the accreted blocks in terms of protoliths ages of the orthogneisses mainly along two cross sections on the Greek part of the belt. Geochemical affinities of meta-igneous rocks served as a complementary tool for terrane characterization and geodynamic interpretation. Single-zircon Pb-Pb evaporation and zircon U-Pb SHRIMP dating of orthogneiss protoliths define two groups of intrusion-ages: Permo-Carboniferous and Late Jurassic-Early Cretaceous. Structurally, these two groups correspond to distinct units: the Late Jurassic gneissic complex overthrusts the one bearing the Permo-Carboniferous orthogneisses. Mylonites, eclogites, amphibolites of oceanic affinities, and UHP micaschists, mark a “melange” zone, intensively sheared towards the SW, which separates the two units. Thus, we interpret them as two distinct terranes, the Rhodope and Thracia terranes, separated by the Nestos suture. The correlation of our findings in northern Greece to the Bulgarian part of the Massif suggests a northern rooting of the Nestos Suture. This configuration results of the closure of a marginal oceanic basin of the Tethys system by a north-directed subduction. This interpretation is supported by the geochemical affinities of the orthogneisses: the Late-Jurassic igneous rocks formed by subduction-related magmatism, pprobably the same north-directed subduction that gave rise to the UHP metamorphism of the metasediments of the “melange” zone. It is noteworthy that the UHP-HP relicts seem to be restricted to the contact between the two terranes suggesting that the UHP relicts are exhumed only within the suture zone. Furthermore, the singularity of the suture suggests that the Late-Jurassic subduction explains the occurrence of UHP and eclogite relicts in the Central Rhodope despite the large age range previously attributed the UHP and/or HP stage.

Timing of extreme drought modifies reproductive output in semi-natural grassland

Questions Do extreme dry spells in late summer or in spring affect abundance and species composition of the reproductive shoots and the seed rain in the next annual crop? Are drought effects on reproductive shoots related to the rooting depths of species? Location Species-rich semi-natural grassland at Negrentino, Switzerland. Methods In plots under automated rain-out shelters, rainwater was added to simulate normal conditions and compare them with two experimentally effected long dry spells, in late summer (2004) and in the following spring (2005). For 28 plots, numbers of reproductive shoots per species were counted in 1-m2 areas and seed rain was estimated using nine sticky traps of 102 cm2 after dry spells. Results The two extreme dry spells in late summer and spring were similar in length and their probability of recurrence. They independently reduced the subsequent reproductive output of the community, while their seasonal timing modified its species composition. Compared to drought in spring, drought in late summer reduced soil moisture more and reduced the number of reproductive shoots of more species. The negative effects of summer drought decreased with species’ rooting depth. The shallow-rooted graminoids showed a consistent susceptibility to summer drought, while legumes and other forbs showed more varied responses to both droughts. Spring drought strongly reduced density (–53%) and species richness (–43%) of the community seed rain, while summer drought had only a marginally significant impact on seed density of graminoids (–44%). Reductions in seed number per shoot vs reproductive shoot density distinguished the impacts of drought with respect to its seasonal timing. Conclusion The essentially negative impact of drought in different seasons on reproductive output suggests that more frequent dry spells could contribute to local plant diversity loss by aggravating seed deficiency in species-rich grassland.

Variación de la concentración de nitratos en un suelo franco limoso del Alto Valle de Río Negro.

La abundancia y bajo costo del recurso hídrico en el Alto Valle de Río Negro combinados con un manejo ineficiente del mismo, principalmente durante la primera parte de la primavera, época en la que los productores riegan con mayor frecuencia para luchar pasivamente contra las probables heladas tardías, permiten inferir que los nitratos presentes en el suelo, así como el aportado por los fertilizantes nitrogenados, están sujetos al lixiviado durante una gran parte del ciclo productivo. En la actualidad no existen estudios regionales que ilustren la variación estacional de la concentración de nitratos en la zona de exploración radical de frutales, por lo que se inició el presente trabajo con el propósito de: a) medir la concentración de los nitratos en el perfil del suelo cultivado con manzanos, desde el período de floración hasta el inicio de caída de hojas, con fertilización nitrogenada en dos dosis y sin fertilización a distintas profundidades de extracción; b) determinar la eficiencia del riego a manto de dicho monte. Se ensayaron dos concentraciones de nitrógeno, adicionado como nitrato de amonio en dos oportunidades: el 50% a la caída de los pétalos y el 50% restante cercano a la cosecha, correspondiendo a dosis de 100 kg ha-1 (N1), 200 kg ha-1 (N2) y un testigo sin agregado de N (N0), durante el período 2004-2005 y 2005-2006. Para determinar los niveles de N en el suelo, expresado como nitratos, se extrajeron muestras del mismo a tres profundidades 0-30; 30-60; 60-90 cm, al inicio de floración, antes del primer riego y después de cada riego. La lámina de agua empleada para el riego a manto osciló entre 1712 y 2400 mm, con un aprovechamiento a campo del 30%. La concentración de nitratos fue baja cuando no se fertilizó, manteniéndose alrededor de 22 mg kg-1 en superficie y reduciéndose a la mitad a la profundidad de 30-60 cm, durante el período de muestreo. En ambas dosis empleadas, el contenido de nitratos del suelo fue mayor llegando a 175 y 300 mg kg-1, respectivamente. Estos valores se igualan a los del testigo a los 30 días en el caso de N1 y a los 60 días para N2. Los resultados permiten inferir que la concentración de nitratos fue efímera en el perfil del suelo y mejoró la eficiencia de riego, principalmente durante la primavera con el fin de minimizar pérdidas de nitrógeno.

Micropropagación de la enredadera nativa Mutisia subspinosa Cav.

La especie nativa Mutisia subspinosa es una enredadera perenne, resistente a heladas, con hermosas flores anaranjadas que presenta gran interés como ornamental. En trabajos previos de propagación a través de semillas o estacas se obtuvieron escasos resultados, lo que justificó el uso de la micropropagación. Para el establecimiento in vitro se utilizó el medio de Murashige Skoog (MS) diluido a la mitad. Se evaluó la adición de 6-bencilaminopurina (BAP) sola o en combinación con thidiazurón (TDZ) y un testigo sin hormonas. En la etapa de multiplicación se utilizó el mismo medio basal y se probaron dos auxinas: los ácidos indol butírico (AIB) y naftalén acético (ANA), además del uso de carbón activado. La composición del medio de cultivo más adecuada para el establecimiento fue la del testigo, mientras que para la multiplicación los mejores resultados se obtuvieron con la adición de 4 μmoles.L-1 de ANA. El agregado de 1 g.L-1 de carbón activado al medio de cultivo con 2,7 μmoles.L-1 mejoró la tasa de multiplicación y el enraizamiento.

Regeneración de plantas de té (Camellia sinensis) por cultivo in vitro de meristemas, yemas axilares y segmentos uninodales

Tres tipos de explantes de dos clones ( C H 1 4 I N TA y C H 3 1 8 I N TA ) d e t é (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) fueron evaluados para su regeneración in vitro, bajo la influencia de dos citocininas (BAP y CIN) y una giberelina (AG3). Previa desinfección, con etanol 70% (1 minuto) e hipoclorito de sodio 1,5% (20 minutos) y tres enjuagues con agua destilada estéril, los explantes fueron aislados y cultivados en los distintos medios de cultivo. Las mejores respuestas en formación de vástagos se registraron con los segmentos uninodales de ambos clones cultivados en el medio ½ MS + 1 mg/L de BAP o con el cultivo de yemas axilares del clon CH 14 INTA en el medio ½ MS + 1 mg/L de BAP o del clon CH 318 INTA en el medio ½ MS + 1 mg/L BAP + 1 mg/L AG3. Los mejores resultados con el empleo de meristemas caulinares se obtuvieron en el medio ½ MS + 1 mg/L de CIN y 1 mg/L de AG3. Los vástagos obtenidos fueron enraizados mediante su cultivo en ¼ MS + 6 mg/L de IBA.

Concentración de benciladenina, tipo y dosis de carbohidratos en el medio de cultivo para proliferación de brotes de Agave americana

Para evaluar la proliferación in vitro de brotes de Agave americana var. oaxacensis, piezas de callo con dos a tres brotes adventicios se establecieron en diversos medios de cultivo con pH 5,8 y consistencia de gel, con sales minerales MS, 100 mg L-1 myo-inositol, diversas concentraciones de benciladenina (BA) (0, 2, 4, 6, 8 y 10 mg L-1), tipo de carbohidrato (sacarosa o jarabe fructosado) y concentración de carbohidrato (20, 30, 40 g). Los cultivos se incubaron 60 días bajo luz fluorescente blanca en 16 h luz/8 h oscuridad, temperatura 20- 28°C. El experimento se estableció según un diseño completamente al azar con arreglo factorial 6x2x3. La sacarosa resultó mejor fuente de carbohidrato que el jarabe fructosado. Los explantos en el medio de cultivo sin BA y 20 g L-1 de sacarosa formaron cuatro brotes de 10,8 cm, con raíces adventicias. Al aumentar la concentración de BA y sacarosa los explantos formaron más brotes, pero en el medio con 6 mg L-1 BA y 40 g L-1 sacarosa los explantos formaron hasta 21 brotes de 6,5 cm de tamaño. La citocinina inhibió la formación de raíces.

Les mysteres de l'onomastique dans l'Helene d'Euripide

En su Helena, Eurípides teoriza las dificultades de la onomástica: los nombres recubren la identidad de múltiples homónimos o bien un nombre designa muchas esencias de un mismo individuo, como ocurre con la verdadera reina de Esparta y su eídolo. Estas observaciones adquieren una significación teatral, pues un personaje como Teucro, mal integrado en la acción si se tratara del famoso arquero homérico, se insertaría en un rol muy pertinente si se reconociera en él al meteco que denuncia la parodia de los misterios de Eleusis por Alcibíades. Además, cierta tradición crítica ha distinguido trazos del joven estratega bajo la puesta en escena de la protagonista. La obra de Eurípides sugiere, de hecho, de manera esotérica, el progreso escénico de una rehabilitación y de una iniciación no solo de Helena (sobre el plano de la representación mitológica), sino también de Alcibíades (sobre el plano político). Por otra parte, el nombre y la función dramática de Teónoe están realmente demasiado cercanos a aquellos de Téano (la sacerdotisa de Eleusis citada por Plutarco como la única en haberse negado a maldecir a Alcibíades), como para que la similitud onomástica sea fortuita.

Les mysteres de l'onomastique dans l'Helene d'Euripide

En su Helena, Eurípides teoriza las dificultades de la onomástica: los nombres recubren la identidad de múltiples homónimos o bien un nombre designa muchas esencias de un mismo individuo, como ocurre con la verdadera reina de Esparta y su eídolo. Estas observaciones adquieren una significación teatral, pues un personaje como Teucro, mal integrado en la acción si se tratara del famoso arquero homérico, se insertaría en un rol muy pertinente si se reconociera en él al meteco que denuncia la parodia de los misterios de Eleusis por Alcibíades. Además, cierta tradición crítica ha distinguido trazos del joven estratega bajo la puesta en escena de la protagonista. La obra de Eurípides sugiere, de hecho, de manera esotérica, el progreso escénico de una rehabilitación y de una iniciación no solo de Helena (sobre el plano de la representación mitológica), sino también de Alcibíades (sobre el plano político). Por otra parte, el nombre y la función dramática de Teónoe están realmente demasiado cercanos a aquellos de Téano (la sacerdotisa de Eleusis citada por Plutarco como la única en haberse negado a maldecir a Alcibíades), como para que la similitud onomástica sea fortuita.

Impact studies from different factors on root development from Stevia rebaudiana bertoni

The demand for an alternative and a high potency sweetener to substitute sugar increases year in year out, more so as a high percentage of the world population becomes increasingly diabetic. The alternative natural sweetener at hand has been Stevia rebaudiana Bertoni, a plant species, native to Paraguay and a member of the family compositae. Stevia is usually propagated by stem cuttings due to low percentage (10 %) seed germination, thus limiting large scales cultivation. To cultivate this crop en mass therefore, there is need to evolve efficient rooting techniques. Influences of irradiation from light, and hormones on rooting have been reported. The rooting efficacy in stem cuttings of this crop under varying light wavelengths, dark and hormone factors was investigated. Evaluated parameters include- (i) day of root emergent, (ii) percentage of rooted cuttings, (iii) average number, (iv) length and (v) width, of roots. Analysis of variance at p<.05 revealed that the number, length and width, of roots differed significantly in each case at p<0.000. Light irradiation was highly effective and a necessary factor for rooting in stems cuttings of this crop. The red light-IBA combined factors served best in stem micro-cutting practice and facilitation of effective mass cultivation in stevia crop.

Les mysteres de l'onomastique dans l'Helene d'Euripide

En su Helena, Eurípides teoriza las dificultades de la onomástica: los nombres recubren la identidad de múltiples homónimos o bien un nombre designa muchas esencias de un mismo individuo, como ocurre con la verdadera reina de Esparta y su eídolo. Estas observaciones adquieren una significación teatral, pues un personaje como Teucro, mal integrado en la acción si se tratara del famoso arquero homérico, se insertaría en un rol muy pertinente si se reconociera en él al meteco que denuncia la parodia de los misterios de Eleusis por Alcibíades. Además, cierta tradición crítica ha distinguido trazos del joven estratega bajo la puesta en escena de la protagonista. La obra de Eurípides sugiere, de hecho, de manera esotérica, el progreso escénico de una rehabilitación y de una iniciación no solo de Helena (sobre el plano de la representación mitológica), sino también de Alcibíades (sobre el plano político). Por otra parte, el nombre y la función dramática de Teónoe están realmente demasiado cercanos a aquellos de Téano (la sacerdotisa de Eleusis citada por Plutarco como la única en haberse negado a maldecir a Alcibíades), como para que la similitud onomástica sea fortuita.

Effect of conservation tillage on soil physical properties, in-situ rainwater harvesting, and erosion control in arid and semi-arid regions

La escasez del agua en las regiones áridas y semiáridas se debe a la escasez de precipitaciones y la distribución desigual en toda la temporada, lo que hace de la agricultura de secano una empresa precaria. Un enfoque para mejorar y estabilizar el agua disponible para la producción de cultivos en estas regiones es el uso de tecnologías de captación de agua de lluvia in situ y su conservación. La adopción de los sistemas de conservación de la humedad del suelo in situ, tales como la labranza de conservación, es una de las estrategias para mejorar la gestión de la agricultura en zonas áridas y semiáridas. El objetivo general de esta tesis ha sido desarrollar una metodología de aplicación de labranza de depósito e investigar los efectos a corto plazo sobre las propiedades físicas del suelo de las diferentes prácticas de cultivo que incluyen labranza de depósito: (reservoir tillage, RT), la laboreo mínimo: (minimum tillage, MT), la no laboreo: (zero tillage, ZT) y laboreo convencional: (conventional tillage, CT) Así como, la retención de agua del suelo y el control de la erosión del suelo en las zonas áridas y semiáridas. Como una primera aproximación, se ha realizado una revisión profunda del estado de la técnica, después de la cual, se encontró que la labranza de depósito es un sistema eficaz de cosecha del agua de lluvia y conservación del suelo, pero que no ha sido evaluada científicamente tanto como otros sistemas de labranza. Los trabajos experimentales cubrieron tres condiciones diferentes: experimentos en laboratorio, experimentos de campo en una región árida, y experimentos de campo en una región semiárida. Para investigar y cuantificar el almacenamiento de agua a temperatura ambiente y la forma en que podría adaptarse para mejorar la infiltración del agua de lluvia recolectada y reducir la erosión del suelo, se ha desarrollado un simulador de lluvia a escala de laboratorio. Las características de las lluvias, entre ellas la intensidad de las precipitaciones, la uniformidad espacial y tamaño de la gota de lluvia, confirmaron que las condiciones naturales de precipitación son simuladas con suficiente precisión. El simulador fue controlado automáticamente mediante una válvula de solenoide y tres boquillas de presión que se usaron para rociar agua correspondiente a diferentes intensidades de lluvia. Con el fin de evaluar el método de RT bajo diferentes pendientes de superficie, se utilizaron diferentes dispositivos de pala de suelo para sacar un volumen idéntico para hacer depresiones. Estas depresiones se compararon con una superficie de suelo control sin depresión, y los resultados mostraron que la RT fue capaz de reducir la erosión del suelo y la escorrentía superficial y aumentar significativamente la infiltración. Luego, basándonos en estos resultados, y después de identificar la forma adecuada de las depresiones, se ha diseñado una herramienta combinada (sistema integrado de labranza de depósito (RT)) compuesto por un arado de una sola línea de chisel, una sola línea de grada en diente de pico, sembradora modificada, y rodillo de púas. El equipo fue construido y se utiliza para comparación con MT y CT en un ambiente árido en Egipto. El estudio se realizó para evaluar el impacto de diferentes prácticas de labranza y sus parámetros de funcionamiento a diferentes profundidades de labranza y con distintas velocidades de avance sobre las propiedades físicas del suelo, así como, la pérdida de suelo, régimen de humedad, la eficiencia de recolección de agua, y la productividad de trigo de invierno. Los resultados indicaron que la RT aumentó drásticamente la infiltración, produciendo una tasa que era 47.51% más alta que MT y 64.56% mayor que la CT. Además, los resultados mostraron que los valores más bajos de la escorrentía y pérdidas de suelos 4.91 mm y 0.65 t ha-1, respectivamente, se registraron en la RT, mientras que los valores más altos, 11.36 mm y 1.66 t ha-1, respectivamente, se produjeron en el marco del CT. Además, otros dos experimentos de campo se llevaron a cabo en ambiente semiárido en Madrid con la cebada y el maíz como los principales cultivos. También ha sido estudiado el potencial de la tecnología inalámbrica de sensores para monitorizar el potencial de agua del suelo. Para el experimento en el que se cultivaba la cebada en secano, se realizaron dos prácticas de labranza (RT y MT). Los resultados mostraron que el potencial del agua del suelo aumentó de forma constante y fue consistentemente mayor en MT. Además, con independencia de todo el período de observación, RT redujo el potencial hídrico del suelo en un 43.6, 5.7 y 82.3% respectivamente en comparación con el MT a profundidades de suelo (10, 20 y 30 cm, respectivamente). También se observaron diferencias claras en los componentes del rendimiento de los cultivos y de rendimiento entre los dos sistemas de labranza, el rendimiento de grano (hasta 14%) y la producción de biomasa (hasta 8.8%) se incrementaron en RT. En el experimento donde se cultivó el maíz en regadío, se realizaron cuatro prácticas de labranza (RT, MT, ZT y CT). Los resultados revelaron que ZT y RT tenían el potencial de agua y temperatura del suelo más bajas. En comparación con el tratamiento con CT, ZT y RT disminuyó el potencial hídrico del suelo en un 72 y 23%, respectivamente, a la profundidad del suelo de 40 cm, y provocó la disminución de la temperatura del suelo en 1.1 y un 0.8 0C respectivamente, en la profundidad del suelo de 5 cm y, por otro lado, el ZT tenía la densidad aparente del suelo y resistencia a la penetración más altas, la cual retrasó el crecimiento del maíz y disminuyó el rendimiento de grano que fue del 15.4% menor que el tratamiento con CT. RT aumenta el rendimiento de grano de maíz cerca de 12.8% en comparación con la ZT. Por otra parte, no hubo diferencias significativas entre (RT, MT y CT) sobre el rendimiento del maíz. En resumen, según los resultados de estos experimentos, se puede decir que mediante el uso de la labranza de depósito, consistente en realizar depresiones después de la siembra, las superficies internas de estas depresiones se consolidan de tal manera que el agua se mantiene para filtrarse en el suelo y por lo tanto dan tiempo para aportar humedad a la zona de enraizamiento de las plantas durante un período prolongado de tiempo. La labranza del depósito podría ser utilizada como un método alternativo en regiones áridas y semiáridas dado que retiene la humedad in situ, a través de estructuras que reducen la escorrentía y por lo tanto puede resultar en la mejora de rendimiento de los cultivos. ABSTRACT Water shortage in arid and semi-arid regions stems from low rainfall and uneven distribution throughout the season, which makes rainfed agriculture a precarious enterprise. One approach to enhance and stabilize the water available for crop production in these regions is to use in-situ rainwater harvesting and conservation technologies. Adoption of in-situ soil moisture conservation systems, such as conservation tillage, is one of the strategies for upgrading agriculture management in arid and semi-arid environments. The general aim of this thesis is to develop a methodology to apply reservoir tillage to investigate the short-term effects of different tillage practices including reservoir tillage (RT), minimum tillage (MT), zero tillage (ZT), and conventional tillage (CT) on soil physical properties, as well as, soil water retention, and soil erosion control in arid and semi-arid areas. As a first approach, a review of the state of the art has been done. We found that reservoir tillage is an effective system of harvesting rainwater and conserving soil, but it has not been scientifically evaluated like other tillage systems. Experimental works covered three different conditions: laboratory experiments, field experiments in an arid region, and field experiments in a semi-arid region. To investigate and quantify water storage from RT and how it could be adapted to improve infiltration of harvested rainwater and reduce soil erosion, a laboratory-scale rainfall simulator was developed. Rainfall characteristics, including rainfall intensity, spatial uniformity and raindrop size, confirm that natural rainfall conditions are simulated with sufficient accuracy. The simulator was auto-controlled by a solenoid valve and three pressure nozzles were used to spray water corresponding to different rainfall intensities. In order to assess the RT method under different surface slopes, different soil scooping devices with identical volume were used to create depressions. The performance of the soil with these depressions was compared to a control soil surface (with no depression). Results show that RT was able to reduce soil erosion and surface runoff and significantly increase infiltration. Then, based on these results and after selecting the proper shape of depressions, a combination implement integrated reservoir tillage system (integrated RT) comprised of a single-row chisel plow, single-row spike tooth harrow, modified seeder, and spiked roller was developed and used to compared to MT and CT in an arid environment in Egypt. The field experiments were conducted to evaluate the impact of different tillage practices and their operating parameters at different tillage depths and different forward speeds on the soil physical properties, as well as on runoff, soil losses, moisture regime, water harvesting efficiency, and winter wheat productivity. Results indicated that the integrated RT drastically increased infiltration, producing a rate that was 47.51% higher than MT and 64.56% higher than CT. In addition, results showed that the lowest values of runoff and soil losses, 4.91 mm and 0.65 t ha-1 respectively, were recorded under the integrated RT, while the highest values, 11.36 mm and 1.66 t ha -1 respectively, occurred under the CT. In addition, two field experiments were carried out in semi-arid environment in Madrid with barley and maize as the main crops. For the rainfed barley experiment, two tillage practices (RT, and MT) were performed. Results showed that soil water potential increased quite steadily and were consistently greater in MT and, irrespective of the entire observation period, RT decreased soil water potential by 43.6, 5.7, and 82.3% compared to MT at soil depths (10, 20, and 30 cm, respectively). In addition, clear differences in crop yield and yield components were observed between the two tillage systems, grain yield (up to 14%) and biomass yield (up to 8.8%) were increased by RT. For the irrigated maize experiment, four tillage practices (RT, MT, ZT, and CT) were performed. Results showed that ZT and RT had the lowest soil water potential and soil temperature. Compared to CT treatment, ZT and RT decreased soil water potential by 72 and 23% respectively, at soil depth of 40 cm, and decreased soil temperature by 1.1 and 0.8 0C respectively, at soil depth of 5 cm. Also, ZT had the highest soil bulk density and penetration resistance, which delayed the maize growth and decreased the grain yield that was 15.4% lower than CT treatment. RT increased maize grain yield about 12.8% compared to ZT. On the other hand, no significant differences among (RT, MT, and CT) on maize yield were found. In summary, according to the results from these experiments using reservoir tillage to make depressions after seeding, these depression’s internal surfaces are consolidated in such a way that the water is held to percolate into the soil and thus allowing time to offer moisture to the plant rooting zone over an extended period of time. Reservoir tillage could be used as an alternative method in arid and semi-arid regions and it retains moisture in-situ, through structures that reduce runoff and thus can result in improved crop yields.

Effects of soil management in vineyard on soil physical and chemical characteristics

Cover crops in Mediterranean vineyards are scarcely used due to water competition between the cover crop and the grapevine; however, bare soil management through tillage or herbicides tends to have negative effects on the soil over time (organic matter decrease, soil structure and soil fertility degradation, compaction, etc). The objective of this study was to understand how soil management affects soil fertility, compaction and infiltration over time. To this end, two bare soil techniques were compared, tillage (TT) and total herbicide (HT) with two cover crops; annual cereal (CT) and annual grass (AGT), established for 8 years. CT treatment showed the highest organic matter content, having the biggest amount of biomass incorporated into the soil. The annual adventitious vegetation in TT treatment (568 kg dry matter ha-1) that was incorporated into the soil, kept the organic matter content higher than HT levels and close to AGT level, in spite of the greater aboveground annual biomass production of this treatment (3632 kg dry matter ha-1) whereas only its roots were incorporated into the soil. TT presented the highest bulk density under the tractor track lines and a greatest resistance to penetration (at 0.2 m depth). AGT presented bulk density values (upper 0.4 m) lower than TT and penetration resistance in CT lower (at 0.20 m depth) than TT too. Effects of soil management in vineyard on soil physical and chemical characteristics - ResearchGate. Available from: http://www.researchgate.net/publication/268520480_Effects_of_soil_management_in_vineyard_on_soil_physical_and_chemical_characteristics [accessed May 20, 2015].