Aquest article ha estat escrit originalment en castellà. L'hem traduït automàticament per a la vostra comoditat. Tot i que hem fet esforços raonables per a aconseguir una traducció precisa, cap traducció automática és perfecta ni tampoc pretén substituir-ne una d'humana. El text original de l'article en castellà podeu veure'l a Riego automático en viña 'Vitis vinifera' cv. Tempranillo en función de los niveles de humedad del suelo

Reg automàtic en vinya 'Vitis vinifera' cv. Tempranillo en funció dels nivells d'humitat del sòl

Jose A. Oncins (Solfranc Tecnologias); Míriam Lampreave (ADV Sant Llorenç / Penedès Superior); Montse Nadal (Facultat d’Enologia-Univ. Rovira Virgili); Sandra Doix (Celler Mas Doix); i Rafael Poyatos (Centri de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals-CREAF)

17/12/2013

Se sol dir que el cultiu de la vinya per vinificación és un dels més importants a Espanya, quant a superfície i quant a valor econòmic. D'altra banda, també té un valor ecològic i de sostenibilitat fonamental, permetent desenvolupar un cultiu d'alt valor econòmic sense necessitat de reg. No obstant el cultiu de la vinya en la Península Ibèrica ha d'afrontar en els propers anys els més que probables efectes del canvi climàtic.

La major part de les prediccions apunten cap a un augment en la durada i la intensitat de les sequeres (IPCC 2001), particularment en zones ja limitades per la disponibilitat hídrica com la conca mediterrània. La interacció entre l'augment de les temperatures i l'aridez pot resultar en la desaparició del cultiu de la vinya en unes zones i la seva migració a zones més temperades. Els canvis passats en la distribució geogràfica del cultiu de la vinya a causa de canvis en el clima són la millor mostra de la rellevància dels efectes del canvi climàtic en l'agricultura a escala global (Jones et al. 2005).

Els efectes sobre la vegetació són complexos i inclouen canvis fisiològics i fenológicos que influiran en la producció i la qualitat dels vins. De fet ja s'han detectat aquests canvis a causa de l'augment de les temperatures durant el segle XX, amb efectes positius sobre la qualitat i producció en algunes zones (Nemani et al. 2001). No obstant això, en la conca mediterrània les previsions d'augment d'aridez poden provocar importants canvis en la qualitat del raïm i fins i tot comprometre-la supervivència dels ceps en condicions de major limitació hídrica.

Per contrarestar els efectes d'una elevada demanda evaporativa que pot ser perjudicial per aconseguir determinats objectius de producció i qualitat serà cada vegada més necessària l'aportació d'aigua de reg. La històrica prohibició de l'ús de l'aigua de reg en vinya al nostre país, ha resultat en un desconeixement general de com utilitzar aquest recurs de manera racional per obtenir uns objectius desitjats (Baeza et al. 2007).

L'aplicació del reg sobre la base de paràmetres meteorològics i/o d'humitat del sòl és una pràctica àmpliament utilitzada en la gestió dels vinyers. A més, els avanços en el coneixement de la fisiologia de la vinya ha permès el desenvolupament d'indicadors directes de l'estat hídric de la planta. No obstant això, no s'ha aprofitat encara el potencial ús de combinacions de diferents indicadors juntament amb dades meteorològiques i edàfics per a la presa de decisions sobre quan, com i quant regar.

La utilització de paràmetres meteorològics, fisiològics i d'humitat del sòl com a indicadors de l'estat hídric del cultiu és una pràctica cada vegada més estesa, a causa del potencial d'automatització en la gestió del reg que suposen aquest tipus de mesures (Jones 2004). A més, el monitoratge de paràmetres fisiològics de la planta permet una millor avaluació del seu estat hídric, en comparació de les tradicionals estimacions indirectes del balanç hídric. Concretament, les microvariaciones del diàmetre del tronc proporcionen una doble informació, sobre la sensibilitat del creixement diari (CD) als dèficits hídrics i, indirectament, de l'estat hídric de la planta, mitjançant el càlcul de la màxima contracció diària del tronc (MCD). Aquests paràmetres han estat àmpliament validats enfront de mesures estàndard de l'estat hídric com el potencial hídric foliar i de la tija en diverses espècies llenyoses, entre elles la vinya (Intrigliolo and Castel 2007; Sellés et al. 2004).

En aquest treball es van avaluar, mitjançant mesures de potencial hídric i microvariaciones del diàmetre del tronc, dos tractaments de reg en Vitis vinifera varietat Tempranillo, basats en diferents llindars d'humitat del sòl. Els objectius de l'estudi van ser (a) comprovar el funcionament del sistema automàtic de control del reg mitjançant llindars d'humitat del sòl i (b) avaluar els efectes fisiològics en les relacions hídriques en ceps pilot de tots dos tractaments. A priori, els ceps del tractament sec haurien de presentar potencials hídrics més negatius, majors valors de MCD i menor creixement diari, a causa dels efectes del dèficit hídric.

Material i mètodes

Plantes i condicions

S'utilitzen plantes de 6 anys d'edat de Vitis Vinifera cv. Tempranillo; plantades en tests de (40 l). Treballem amb dues condicions:

TS: Vint plantes en tractament en sec amb un llindar d'humitat del 19%.
TH: vint plantes en tractament humit, amb una humitat del 32%. Aquesta condició va canviar en el mes d'agost quan va passar a un llindar de 25% d'humitat.

Sensor de creixement del fruit

Els dendrometros de fruit SF-FSP (Solfranc SL) han estat dissenyats per monitorizar les variacions relatives de la tija de la planta a nivell micrométrico. El sensor inclou un transductor LVDT amb una pinça especial de fixació que permet instal·lar-ho sobre la planta que s'estudia. Cada dendrómetro LVDT se subministra amb un condicionador de senyal electrònic per tenir una sortida analògica de 0-2 V o 4-20 dt..

Sensor d'humitat de sòl

Es van utilitzar sensors capacitius ECH2O i SF-S10 (Solfranc SL), que mesuren el contingut volumètric d'aigua en el sòl (%), mitjançant tècniques FDR. Es col·loquen a uns 10-20 cm sota el sòl, permeten mesures precises, sense estar afectades per la salinitat o la temperatura. Aquests sensors pot ser mesurats utilitzant el logger SF1 (Solfranc SL) o bé el mesurador portàtil SF-HUM-10 (Solfranc SL).

Càmera de pressió SF PRES-35

La càmera de pressió tipus Scholander SF Pres-35 (Solfranc SL), permet mesures senzilles per determinar el potencial hídric de la planta, la càmera consta d'un manòmetre d'indicació digital d'alta precisió, mà-regulador reductor de pressió extern. Equip portàtil compacte de reduïdes dimensions.

Resultats

Humitat, microvariaciones de tronc i fruit, i dèficit de pressió de vapor

El reg controlat pel SF1 Logger va mantenir els nivells d'humitat del sòl satisfactòriament, sota totes les condicions de demanda evaporativa representada pel dèficit de pressió de vapor (Fig. 1a, b). Es pot observar també la ràpida resposta dels sensors ECH2O i SF-S10 als polsos de reg, en forma de becs successius (Fig. 1b). Durant el període d'estudi, es va manipular l'aportació d'aigua de reg per detectar la resposta fisiològica a l'estrès hídric en tots dos tractaments. En el tractament sec es va detenir el reg a la fi de maig, resultant en un descens en la humitat volumètrica fins a valors inferiors al 15%, i provocant una reducció en la taxa de creixement del tronc (Fig. 1c). A mitjan mes de juny va tornar a detenir-se el reg en tots dos tractaments; el dendrómetro va detectar, en tots dos casos, descensos en la taxa de creixement (Fig. 1c).

Figura 1.

Observant aquestes últimes dades amb més detall (Fig. 2) veiem com el cep pilot en el tractament humit, reprèn el ritme de creixement previ a la situació d'estrès quan es restitueix el reg (Fig. 2a, b), mentre que el cep del tractament sec no reacciona malgrat les noves aportacions d'aigua (Fig. 2a, c). Aquest petit període sense irrigació va tenir lloc just abans de l'envero, durant el qual es produeix una notable desacceleració del creixement i fins i tot el decreixement del tronc (Intrigliolo and Castel 2007; Sellés et al. 2004). En els ceps del tractament sec la conjunció de l'efecte del dèficit hídric i la competència del fruit pels fotoasimilados (Williams 1997) van poder causar el decreixement irreversible observat. Al final del període de mesura, les plantes del TS van acumular 1 mm de creixement en grossor mentre que les del TH van arribar als 3 mm.

Figura 2.

Humitat i dendrometria (MCD & CD)

Els valors de MCD del tronc presenten una major amplitud en el cas del tractament sec (Fig. 3a), arribant a valors propers a 300 micres abans de l'envero. En el tractament humit, el valor de MCD va ser inferior a les 100 micres. Es considera que els majors valors de MCD estarien relacionats amb un major estrès hídric, la qual cosa es compleix en les nostres observacions. No obstant això, després del període sense irrigació, coincidint amb l'envero, les tendències es van invertir i el valor de MCD del tractament humit va superar al del tractament sec. Alguns autors atribueixen aquest comportament al fet que, a partir d'un cert llindar d'estrès, el floema deixa de ser una font d'aigua per a la transpiració. D'altra banda, els valors de CD, majors en el tractament humit, s'igualen amb els de el tractament sec a partir d'intervinguts de juliol (Fig. 3b, c), confirmant que el CD és sensible a l'estrès hídric.

Figura 3.

Potencial hídric

Els valors de potencial hídric (Fig. 4) no van mostrar diferències significatives entre tractaments, al migdia, els potencials hídrics mínims aconseguits, tant de la tija com de les fulles van resultar ser inferiors en el tractament sec, no obstant això, aquest valor mai va baixar del valor indicatiu d'estrès sever, -1,6 MPa. La transpiració de la planta fa disminuir el potencial hídric de la tija durant les hores centrals del dia. En el tractament sec el potencial hídric mesurat a l'alba es va relacionar de la manera esperada amb la humitat del sòl.

Figura 4.

Conclusions

En el present estudi es va provar amb èxit el funcionament del sistema d'adquisició de dades SF1 Logger de Solfranc Tecnologias en el control del reg segons llindars d'humitat del sòl. El creixement diari va demostrar ser un indicador més fiable de l'estat hídric de la planta que el grau de contracció diari. No obstant això, les relacions entre indicadors dendrométricos i el potencial hídric van variar segons el tractament, suggerint la necessitat d'estudiar en profunditat els mecanismes que regulen aquestes relacions per entendre millor com aplicar els paràmetres fisiològics de la planta en la gestió del reg.

Agraïments

Per la seva col·laboració en algunes tasques del projecte s'agraeix a Pedro Cabanillas, Pep i Josep Maria de Finca Mes dels Frares de la URV.

Bibliografia

Baeza P, Lissarrague JR, Miguel PSd (eds) (2007) Fonaments, aplicació i conseqüències del reg en la vinya. Editorial Agrícola Espanyola, Madrid
Intrigliolo D, Castel J (2007) Evaluation of grapevine water status from trunk diameter variations. Irrigation Science 26:49
Intrigliolo D, Ferrer PJ, Castel JR (2007) Monitoratge del reg en la vinya. In: Baeza P, Lissarrague JR, Miguel PSd (eds) Fonaments, aplicació i conseqüències del reg en la vinya. Editorial Agrícola Espanyola, Madrid, pp 85-113
Jones GV, White DT., Cooper OR, Storchmann K (2005) Climate change and global wine quality. Cimatic change 73:319-343
Jones HG (2004) Irrigation scheduling: advantages and pitfalls of plant-based methods. J. Exp. Bot. 55:2427-2436
Nemani RR, White DT., Cayan DR, Jones GV, Runnnng SW, Coughlan JC (2001) Asymmetric climatic waning improves Califòrnia vintages. Climate research 19:25-34
Sellés G, Ferreira R, Muñoz I, Silva H (2004) Physiological indicators of plant water status as criteria for irrigation scheduling in tble engrapis cv. Crimson seedless, irrigated by drip. Acta Horticulturae 664:599-605
Williams LI (1997) Engrapi. In: Zamski I, Schaffer AA (eds) Photoassimilate distribution in plants and crops: source-sink relationships. Marcel Dekker, New York, USA, pp 851-881