El cultiu en hivernacle s'ha estès àmpliament pel seu potencial d'optimització integral del sistema de producció. El control dels processos sota hivernacle (control del clima, reg i fertilització), és requerit cada vegada més com una exigència de l'agricultura de precisió, per augmentar la productivitat però també per millorar les condicions de treball i assegurar una millor gestió dels recursos, que redueixi els efectes sobre el medi ambient. La tècnica del cultiu sense sòl proporciona una eina inestimable per optimitzar els processos d'absorció d'aigua i elements minerals hi dissolts. S'efectua generalment en substrat, amb volum limitat i amb baixa retenció d'aigua, la qual cosa obliga a una fertirrigació d'alta freqüència, a escala de minuts. Se sap que l'absorció d'aigua i de nutrients per les arrels es fa de manera selectiva i variable. Les variacions climàtiques, produeixen alts i baixos en la demanda evapotranspiratòria i existeixen riscos d'acumulació de sals en el substrat. Això, unit a com és de reduït el sistema radicular, duu al conreador a un criteri de maneig basat en subministraments a l'excés, en sistemes oberts amb pèrdues de lixiviats que poden ser molt abundants. En conseqüència, es produïx una baixa eficiència en l'ús de l'aigua i els fertilitzants, amb la consegüent deterioració ambiental de la zona geogràfica afectada. Amb la finalitat de minimitzar aquestes pèrdues d'aigua i els minerals hi dissolts, el futur del cultiu sense sòl es fonamenta en la recirculació de la solució nutritiva. Tanmateix escassegen els coneixements quant a necessitats nutritives de la planta en temps curts, la qual cosa dificulta la reutilització de la solució. En el cas de la gestió del reg, s'han desenvolupat, entre uns altres, sistemes de control basats en models predictius d'absorció hídrica mixts, els quals integren variables climàtiques i fisiològiques. L'absorció mineral s'associa normalment amb l'absorció hídrica, amb la qual en intervals de temps llargs guarda bona correlació. Tanmateix, en el cas de l'ió nitrat en intervals curts, cal preveure per separat l'evolució que han de seguir les demandes d'aigua i de nitrat per la planta. L'absorció de nitrat duu amb si un consum d'energia, que se satisfà mitjançant el transport d'assimilats des dels òrgans aeris fins a l'arrel. La disponibilitat de carbohidrats en l'arrel depèn del seu balanç en la planta i es relaciona amb variables ambientals, especialment amb la radiació. Cal veure el nivell en què aquestes relacions s'estableixen en una planta adulta, en el nostre cas de roser, en la qual hi ha una competència permanent dels òrgans en creixement, albellons d'assimilats, com són les noves tiges florals i els botons en creixement, amb les arrels que han d'absorbir el nitrat. A més, les espècies plurianuals arbustives són capaces d'adaptar la morfologia de les fulles a les condicions canviants de l'ambient, en particular a la radiació. Aquests canvis influeixen en gran mesura en les relacions font-albelló. Quan aquesta espècie és d'interès agronòmic per les seves flors o els seus fruits, l'estudi de la morfologia foliar en les relacions font-albelló adquireix gran interès. En l'estudi d'aquests aspectes referits al cultiu del roser per a flor tallada es plantegen els següents objectius: - Elaborar i validar models d'absorció de nitrat basats en cinètiques horàries, en funció de variables climàtiques fàcilment mesurables, com la radiació, la temperatura, la humitat de l'aire i la taxa d'absorció hídrica. - Desenvolupar models estacionals per estimar la collita de roses, en funció de la radiació i de la temperatura i analitzar les diferències estacionals de qualitat de les tiges florals, referida a l'àrea foliar específica de la tija floral i a la grandària del botó floral. - Estudiar l'efecte de la radiació en la relació C/N, tot avaluant la variació de la distribució de la biomassa entre estacions, els carbohidrats no estructurals i el nitrogen, entre arrels, pulmó i tiges florals. - Estudiar l'efecte albelló de les tiges florals sobre la taxa d'absorció mineral i el repartiment de carbohidrats i nitrogen al llarg del cicle de desenvolupament floral, en dues estacions de l'any amb nivells de radiació diferent. Tots els experiments que hom proposa en aquesta tesi es realitzen en plantes de roser (Rosa x hybrida) en producció contínua, en cultiu sense sòl en perlita, amb solució hidropònica recirculant, en hivernacle dotat amb calefacció de l'aire i del substrat, i amb nebulització i ventilació automàtiques. Per al maneig de les plantes se segueix el mètode de l’arquejat de tiges o “pulmó”. En l'hivernacle hom disposa d'una sèrie de sensors de radiació (interior i exterior), de temperatura de l'aire (interior i exterior), de temperatura del substrat i de la solució nutritiva, i d'humitat de l'aire. L'estudi de les cinètiques diàries d'absorció hídrica i de nitrat a escala horària, requereix realitzar mostrejos horaris de solució nutritiva en cicles de 24 hores. Un sistema independent hidropònic pur recirculant, amb 30 plantes, proveït de balança de precisió permet registrar el balanç hídric cada 15 segons, i un equip automàtic de recollida de mostres de la solució nutritiva permet conèixer hora a hora la concentració de nitrat en el sistema per tal de calcular el balanç d'aquest nutrient. Per a l'elaboració i validació d'un model d'absorció de nitrat en un cultiu llenyòs en plena producció, cal recopilar informació que la pugui afectar en les condicions de cultiu. Hom elabora quatre bases de dades (mesures climàtiques, taxes netes horàries d'absorció hídrica, taxes netes horàries d'absorció de nitrat...), corresponents a quatre condicions climàtiques representatives del cicle anual (estiu, tardor, hivern i primavera). Hom obté relacions empíriques de la taxa neta d'absorció de nitrat, considerada com a variable depenent i com a variables regressores, la radiació, la temperatura, el dèficit de pressió de vapor i la taxa d'absorció hídrica. La capacitat de predicció d'aquestes variables depèn de si es tracta del període diürn o del nocturn i de l'estació de l'any. Aquests models són, posteriorment, validats amb mostrejos independents. Per estudiar les relacions de la distribució estacional de carbohidrats i nitrogen amb la producció, i de la radiació i la temperatura amb la qualitat de les tiges florals, hom duu un seguiment de producció i qualitat de tiges florals al llarg del cicle anual. Hom realitza quatre mostrejos de planta completa per estació de les quals, després de separar-les en arrels, pulmó i tiges florals, hom determina biomassa, carbohidrats no estructurals i nitrogen total. En general, les arrels contenen més nitrogen que el pulmó i el contingut en les tiges florals depèn de la taxa de creixement. Els sucres solubles estan més concentrats en el pulmó i, sobretot, en les tiges florals, que en les arrels. Quant al midó, la concentració més elevada es dóna a l'hivern en totes les parts de la planta, disminueix la seva concentració a la primavera i encara més a l'estiu, i dóna valors mínims a la tardor. Mentre no s'altera la biomassa de la planta, aquesta manté el patró de distribució de biomassa, assimilats carbonats i assimilats nitrogenats, però l’esporga de regeneració del pulmó practicada a la fi de la primavera, obliga a la planta a reubicar els seus recursos per a retornar la distribució adequada de nutrients a totes les seves parts. Hom ha pogut relacionar la producció i la qualitat de les tiges florals, pel que fa a l'àrea foliar específica d'aquestes i a la grandària del botó floral, amb la radiació per unitat de superfície foliar i amb la temperatura, amb les consegüents repercussions en la millora del maneig del cultiu. Hom estudia l'efecte albelló de les tiges florals sobre la cinètica d'absorció mineral i el repartiment de carbohidrats i nitrogen, tot plantejant-se assajos consistents a eliminar a nivell basal totes les tiges florals emergents, quedant només les arrels i el pulmó. El seguiment del repartiment de carbohidrats i nitrogen total, així com de la cinètica d'absorció mineral al llarg de tot el cicle de desenvolupament de les noves tiges florals, hi permet discernir entre les components ambientals i metabòliques que afecten l'absorció de nutrients. A aquest efecte, aquests assajos es realitzen a la primavera i a l'estiu, ambdues estacions d'elevada producció floral però amb nivells de radiació marcadament diferents. Hom posa de manifest la rellevància de les tiges florals com a albelló principal, en la fase des de la brotació fins a l'aparició del botó floral i la condició de font de les seves fulles, en la fase des de l'aparició del botó floral al moment de la collita. A més, destaca la influència de la temperatura en la velocitat per atènyer tiges recol·lectables i en la seva qualitat. Com a conseqüència d'aquest estudi hom proposa, d'una banda, modificacions en el maneig del cultiu de roser per a flor tallada en hivernacle, que poden millorar la producció i qualitat de la collita i, d’una altra, la incorporació d'algoritmes al sistema de gestió de la nutrició, que permetrien reduir el consum d'aigua i de nutrients, en particular de nitrat, limitant-lo al que necessita la planta en cada moment del seu cicle de desenvolupament.