Alternativas agro-sostenibles en el cultivo de cítricos

Abstract

Este trabajo de investigación abordó los principales retos del cultivo de limón (Citrus x limon) en regiones mediterráneas, especialmente frente al cambio climático, la degradación del suelo y la escasez hídrica. El objetivo general fue desarrollar y evaluar alternativas agro-sostenibles que mejoren la productividad, calidad del fruto y rentabilidad económica, reduciendo a la vez el impacto ambiental. La Tesis se dividió en cuatro secciones temáticas, cada una con ensayos experimentales independientes, pero conectadas por elementos comunes como el análisis de la fisiología vegetal, la nutrición mineral, la calidad del producto y la viabilidad económica del cultivo. En el primer bloque, se compararon los efectos de la agricultura ecológica y convencional sobre aspectos como la nutrición mineral, el intercambio gaseoso (fotosíntesis, transpiración, conductancia estomática), la eficiencia en el uso del agua y de los fertilizantes, la fijación de CO₂ y la composición bioquímica de los frutos. Asimismo, se estudió el aprovechamiento de subproductos cítricos (pulpa, cáscara y jugo) para producir nano-vesículas con capacidad de encapsular micronutrientes, adoptando así un enfoque de economía circular que permite reducir residuos agrícolas y valorizar desechos del cultivo. Los resultados indicaron que la producción ecológica puede mejorar ciertos parámetros de calidad del limón, aunque en determinados contextos presenta limitaciones de rendimiento. Las nano-vesículas mostraron propiedades bioactivas, proponiéndose su uso en sectores como la cosmética, la terapéutica y la fertilización foliar eficiente. El segundo capítulo abordó la evaluación de distintos tipos de acolchados (orgánicos y geotextiles) y su impacto en variables como la temperatura del suelo, la retención hídrica y la disponibilidad de nutrientes. Los acolchados geotextiles favorecieron el desarrollo vegetativo al conservar mejor la humedad del suelo. Por su parte, los acolchados con restos de poda triturados no solo promovieron un crecimiento superior durante los periodos de altas temperaturas, sino que también estimularon la diversidad bacteriana del suelo, mejorando su salud y sostenibilidad ambiental. El tercer bloque se centró en el efecto del intercultivo de cítricos con plantas aromáticas como Rosmarinus officinalis L. y Lavandula dentata L. Este enfoque permitió observar mejoras en la humedad del suelo, sus propiedades físico-químicas, y en la diversidad de bacterias y nematodos, con efectos positivos sobre la fisiología del limonero. Esta técnica demostró ser una alternativa viable para reducir el uso de insumos externos y recuperar suelos degradados, al tiempo que mejora la productividad. Finalmente, el cuarto bloque examinó diferentes niveles de riego deficitario como respuesta a la creciente escasez de agua provocada por el cambio climático. Se midieron parámetros fisiológicos como la fotosíntesis, la eficiencia hídrica y el rendimiento del cultivo, además de llevar a cabo un análisis económico. Se concluyó que una estrategia de riego moderadamente restringida puede mantener un buen nivel productivo y mejorar significativamente el uso eficiente del agua, generando beneficios económicos para los agricultores. En conjunto, las estrategias evaluadas permitieron un uso más eficiente de recursos clave como el agua, los fertilizantes y los subproductos del cultivo. La implementación de estas técnicas puede transformar los modelos productivos actuales hacia una agricultura más sostenible, resiliente y rentable. El estudio propone soluciones viables a corto y medio plazo, especialmente útiles para zonas mediterráneas semiáridas, afectadas por la crisis climática.

This research addressed the main challenges in lemon (Citrus x limon) cultivation in Mediterranean regions, particularly in the context of climate change, soil degradation, and water scarcity. The general objective was to develop and evaluate agro-sustainable alternatives aimed at improving productivity, fruit quality, and economic profitability, while simultaneously reducing environmental impact. The Thesis was divided into four thematic sections, each with independent experimental trials, yet connected by common elements such as the analysis of plant physiology, mineral nutrition, product quality, and the economic viability of the crop. In the first section, the effects of organic and conventional farming on factors such as mineral nutrition, gas exchange (photosynthesis, transpiration, stomatal conductance), water and fertilizer use efficiency, CO₂ fixation, and the biochemical composition of the fruit were compared. In addition, the utilization of citrus by-products (pulp, peel, and juice) for the production of nanovesicles capable of encapsulating micronutrients was studied. This introduced a circular economy approach that reduces agricultural waste and adds value to crop residues. The results indicated that organic production can improve certain fruit quality parameters, although it may face yield limitations under specific conditions. The nanovesicles exhibited bioactive properties, suggesting their application in sectors such as cosmetics, therapeutics, and efficient foliar fertilization. The second chapter focused on evaluating different types of mulch (organic and geotextile) and their effects on soil temperature, water retention, and nutrient availability. Geotextile mulching supported vegetative growth by preserving soil moisture. Meanwhile, mulching with shredded pruning residues not only promoted superior growth during warmer periods but also enhanced soil bacterial diversity, improving overall soil health and environmental sustainability. The third section examined the effects of intercropping citrus trees with aromatic plants such as Rosmarinus officinalis L. and Lavandula dentata L. This approach led to improvements in soil moisture, physical and chemical properties, and in the diversity of bacteria and nematodes, all positively influencing lemon tree physiology. This technique proved to be a viable alternative to reduce external inputs and to restore degraded soils, while also enhancing crop productivity. Finally, the fourth section investigated the impact of various levels of deficit irrigation in response to the growing water scarcity caused by climate change. Physiological variables such as photosynthesis, water use efficiency, and crop yield were measured, along with an economic assessment of the irrigation treatments. It was concluded that a moderately restricted irrigation strategy can maintain acceptable production levels and significantly improve water use efficiency, bringing economic benefits to farmers. Overall, the evaluated strategies enabled a more efficient use of key resources such as water, fertilizers, and crop by-products. The implementation of these techniques has the potential to transform current production models towards more sustainable, resilient, and profitable agriculture. The study offers viable short- and medium-term solutions, especially relevant for semi-arid Mediterranean areas affected by the climate crisis.