Doing business in Spain? Interempresas Media is the key

Influencia del riego en el estado hídrico, la productividad total, el rendimiento y la expresión cualitativa de la variedad Tempranillo en el Valle del Duero

J. Yuste, J.L. Asenjo, H. Martín, R. Yuste (Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León)14/06/2015
Este estudio analiza la modificación del estado hídrico (potencial hídrico foliar), el comportamiento productivo (materia seca y rendimiento) y la expresión cualitativa (azúcares, pH, acidez total, concentración polifenólica) de la variedad Tempranillo en la zona de la D.O. Cigales, en el Valle del Duero, a través de la aplicación moderada de riego. Para ello se han aplicado las siguientes dosis: 0% (secano) y 20% de ETo. El ensayo experimental estaba localizado en la provincia de Valladolid (Castilla y León, España). Las cepas tenían 12 años, injertadas sobre 110R, y han sido conducidas en espaldera, formadas en cordón Royat bilateral y podadas a pulgares, con una densidad de plantación de 2.645 plantas/ha (2,70 x 1,4 m). La aplicación de riego ha supuesto un aumento del potencial hídrico foliar y un aumento importante tanto de la producción de materia seca como del rendimiento. El estrés hídrico generado por la ausencia de riego ha provocado un incremento en la concentración de azúcar, en el pH y en la acidez total, así como en la concentración polifenólica del mosto, a través de la disminución del peso de baya. En las condiciones del ensayo (zona del Valle del Duero) y con la densidad de plantación utilizada, la aplicación de dosis moderadas de riego provoca una mejora en el estado hídrico de la vid y un importante aumento de la productividad del viñedo y del rendimiento, pero puede acarrear un descenso en la calidad de la uva de Tempranillo.

Introducción

Tradicionalmente en la mayoría de las zonas de producción de uva de calidad en España, el viñedo se ha cultivado sin la aplicación de riego. En estas zonas el periodo de crecimiento de la vid se desarrolla en condiciones de marcado déficit hídrico que limita tanto los rendimientos como, en ocasiones, la calidad de la uva. Es bien conocida la decisiva influencia de la disponibilidad hídrica sobre el desarrollo vegetativo y la producción del viñedo (Carbonneau 1998, Smart et al. 1983, Winkler et al. 1974). Esta influencia modifica la expresión productiva y cualitativa de una determinada variedad en un ‘terroir’ determinado (Bessis et al. 2000).
foto
El riego del viñedo puede tener múltiples efectos. En cuanto al crecimiento vegetativo, la mejora de la alimentación hídrica produce un aumento del vigor de las cepas (Smart et al. 1983) y un aumento de la conversión de la radiación interceptada en materia seca (Monteith 1977). El rendimiento resulta más elevado cuando las cepas son regadas, así MacCarthy et al. (1992) cuantificaron aumentos entre 0,16 t/ha y 0,7 t/ha por cada 10 mm de aumento en la dosis de riego. Los efectos del riego sobre la calidad de la uva descritos a lo largo de la bibliografía son variados y muchas veces contradictorios. En general, los riegos excesivos provocan retrasos en la maduración, menor acumulación de azúcares, mayor acidez y menor pH del mosto. En el caso de variedades tintas, el riego puede provocar un descenso en la concentración polifenólica relacionado con el aumento del tamaño de la baya y la atenuación del estrés hídrico.

El presente estudio se planteó con el objeto de conocer la respuesta productiva y cualitativa de la variedad Tempranillo a la aplicación de una dosis deficitaria de riego en condiciones ecológicas semiáridas, típicas del Valle del Duero.

Materiales y métodos

Localización

El ensayo se llevó a cabo en Valladolid, zona central del valle del Duero en España, durante 2002 y 2003, en un viñedo de Tempranillo injertado sobre 110 Richter, plantado en 1993. Las plantas fueron conducidas en espaldera, podadas a pulgares de dos yemas sobre un cordón royat bilateral. El número de brotes por unidad de superficie fue de 39.600 /ha y la densidad de plantación fue de 2.645 cepas/ha (2,7 m x 1,4 m). La orientación de las filas fue Norte-Sur + 25º. La ET media durante el periodo de aplicación del riego fue 3,89 mm en 2002 y 3,58 mm en 2003, y la precipitación de 176 y 483 mm en 2002 y 2003 respectivamente.

Se trata de un suelo con alta pedregosidad (70% de elementos gruesos en los primeros 100 cm de profundidad), sin limitaciones físicas ni químicas en el perfil, lo que le confiere buen drenaje, elevada velocidad de infiltración y baja capacidad de retención de agua (70 mm·m-1). La mayor parte del sistema radicular del viñedo se sitúa en los 60 cm más superficiales.

foto
Superficie foliar vertical de Tempranillo.

Diseño experimental

El diseño experimental para el estudio del régimen hídrico fue en bloques al azar con cuatro repeticiones, y una parcela elemental de 9 cepas de control. Se aplicaron dos tratamientos: 20% ET (20) y 0% ET (00). La cantidad total de agua aplicada mediante riego por goteo fue de 71 mm y 51,5 mm en 2002 y 2003 respectivamente, distribuida semanalmente entre Julio y Septiembre. En 2002 la aplicación de riego comenzó el 24 de Junio y en 2003 el 7 de Julio.

En los dos años de estudio se realizó un ajuste del rendimiento para alcanzar una relación rendimiento/superficie foliar que garantizase una correcta maduración. En función del comportamiento del viñedo observado en años anteriores, en 2002 se limitó la relación S.F.E./peso de cosecha a 1,8 m2/kg en el tratamiento 20. En el año 2003, esta relación se redujo hasta 1,1 m2/kg. El reducido tamaño de racimo esperado en el tratamiento 00 hizo innecesario el ajuste de carga, de manera que en ambos años de estudio la relación superficie foliar/rendimiento fue superior a 3 m2/kg. La predicción del rendimiento se realizó mediante conteo de racimos, estimación del número de bayas medio por racimo y estimación del peso de baya en función del peso observado en años anteriores.

Determinaciones experimentales

El estado hídrico de la planta fue monitorizado a través de la medida del potencial hídrico foliar antes del amanecer mediante la técnica de cámara de presión. Las medidas se realizaron desde junio hasta la vendimia. La producción de materia seca en órganos renovables (tallos + hojas + racimos + racimas) se evaluó a partir de doce pámpanos de cada tratamiento al final de cada ciclo. El rendimiento y el número de racimos fueron medidos en cada cepa. Justo antes de la vendimia se recogió una muestra de 200 bayas por tratamiento y repetición que fueron pesadas y trituradas. En una parte alícuota de la pasta resultante se midió la acidez total (expresada en g/l de ácido tartárico), el pH y los sólidos solubles totales (ºBrix). En el resto de la pasta obtenida se midió la concentración de sustancias polifenólicas (I.P.T., antocianos totales y extraíbles) mediante el método de Glories (2001).
foto
Medida de potencial hídrico foliar con cámara de presión.

Resultados y discusción

Potencial hídrico foliar de base

El potencial hídrico foliar de base muestra durante los dos años de estudio una tendencia descendente a lo largo del ciclo tanto en el régimen hídrico de secano como en el de regadío. A mediados de agosto de 2002 y a principios de septiembre de 2003 el estrés hídrico de las plantas se redujo debido a lluvias ocasionales, pero la tendencia al aumento de estrés hídrico se mantuvo después de dichos momentos en ambos tratamientos experimentales. Una vez iniciada la aplicación del riego, el tratamiento regado mostró valores superiores al tratamiento no regado, con diferencias estadísticamente significativas entre ambos. En el año 2002 el tratamiento no regado alcanzó un valor mínimo de –0,77 MPa en el mes de Julio y se mantuvo el resto de la estación en torno a –0,7 MPa. Estos valores indican un estrés hídrico fuerte (Carbonneau 1998). En el mismo año, a pesar de la aplicación del riego, el tratamiento B20 alcanzó valores de intenso estrés hídrico al superar en momentos concretos –0,5 MPa (Carbonneau 1998). La mayor cantidad de lluvia caída durante 2003 evitó que se alcanzasen valores tan bajos como en 2002. En este año el tratamiento no regado presentó valores correspondientes a estrés hídrico fuerte (-0,6 MPa) solo al final del ciclo. El tratamiento regado presentó un estrés hídrico leve que se acentuó al final del ciclo alcanzando un valor mínimo de –0,48 MPa.

Resultados similares a estos han sido obtenidos por diversos autores (Yuste 1995, Cuevas 2001, Pérez 2002), en cuyos estudios ni la ausencia de aplicación de riego ni la aplicación de dosis deficitarias impidieron que el contenido de humedad del suelo descendiese a lo largo de la estación y por lo tanto el estrés hídrico de las plantas fuese cada vez más intenso. Sin embargo, los citados autores señalan la clara influencia del riego sobre el potencial hídrico foliar de base aún aplicando dosis muy bajas.

foto
Figura 1: Evolución del potencial hídrico antes del amanecer (MPa) en 2002 (A) y 2003 (B).

Productividad global

La producción de materia seca por unidad de superficie ha respondido a las distintos regímenes hídricos aplicados (tabla 2). El riego provocó diferencias altamente significativas entre los tratamientos 20 y 00 en ambos años de estudio. La aplicación del riego supuso un incremento de la producción de m.s. del 56% en 2002 y del 86% en 2003. El aumento de la cantidad de materia seca producida ocasionado por el riego ha sido debido a la reducción del nivel de estrés hídrico a lo largo de la estación y a la consecuente mayor actividad fotosintética (Gomez del Campo 1988, Albuquerque 1993).
foto
Tabla 1: Potencial hídrico antes del amanecer (MPa) en 2002 y 2003. Análisis de varianza, nivel de significación: - (ns), * (p< 0,05), ** (P< 0,01).

Rendimiento

El tratamiento regado ha presentado rendimientos muy superiores al no regado en ambos años de estudio (tabla 2). En 2002 el riego supuso un aumento de rendimiento del 138% y en 2003 el incremento fue del 85%. En 2002, el aumento del rendimiento fue debido a las diferencias en el tamaño del racimo y en el tamaño de la baya, mientras que en 2003 además el número de racimos contribuyó a dicho aumento.

La disminución de rendimiento ocasionada por el mayor estrés hídrico al que fue sometido el tratamiento 00 ha sido derivada de la reducción observada tanto en el tamaño de baya (MacCarthy 1997, Ojeda et al. 2002, Roby et al. 2004) como en la fertilidad expresada en número de bayas por racimo (Buttrose 1974).

Calidad de la uva

  • Tamaño de baya: La aplicación de riego ha supuesto un aumento del tamaño de baya respecto al secano de un 85% en 2002 y de un 28% en 2003. En el año 2002 la baja disponibilidad hídrica del tratamiento en secano provocó una reducción muy importante del tamaño de la baya, mientras que el tratamiento regado presentó bayas de tamaño normal. En 2003, la mayor disponibilidad hídrica al inicio del ciclo redujo las diferencias entre tratamientos en cuanto al tamaño de baya, aunque dichas diferencias continuaron siendo patentes. Teniendo en cuenta el modelo de crecimiento de la baya y de transporte de agua y solutos (Ollat et al. 2002), gracias al mejor estado hídrico del tratamiento 20, la entrada regular de agua y sólidos solubles en la baya durante la fase de maduración propició un mayor crecimiento de las bayas.
foto
Racimo de Tempranillo en fase de maduración de las bayas.
  • Azúcares: El tratamiento 00 presentó una mayor concentración de sólidos solubles que el tratamiento 20 tanto en 2002 como en 2003, aunque las diferencias no fueron estadísticamente significativas en 2003. La mayor riqueza sacárica del tratamiento 00 en 2002 fue ocasionada por un proceso de concentración según se deduce de la evolución del peso de la baya (datos no mostrados) durante el periodo de maduración. Este proceso de concentración fue motivado por el intenso déficit hídrico a que se vieron sometidas las plantas no regadas en dicho año. La similitud en la concentración final de azúcares entre tratamientos en 2003 estuvo relacionada con el menor grado de estrés hídrico sufrido por el tratamiento 00 durante 2003 (tabla 1) y su menor rendimiento (tabla 2). Este mismo resultado fue encontrado por Yuste (1995), Cuevas (2001) y Pérez (2002) al estudiar el efecto del riego en la variedad Tempranillo. Para Cuevas (2001), la menor asimilación de carbono a nivel de hoja de las cepas no regadas puede ser compensada con una mayor superficie foliar por unidad de peso de cosecha.
foto
Tabla 2: Materia seca, rendimiento en uva, número de racimos, peso de racimo y peso de baya en 2002 y 2003. Análisis de varianza, nivel de significación: - (ns), * (p< 0,05), ** (P< 0,01).
  • Acidez total: La acidez total ha sido mayor en el tratamiento no regado en los dos años de estudio, aunque las diferencias hayan resultado estadísticamente significativas solo en 2002 (tabla 3). El mayor tamaño de la baya del tratamiento 20 ha facilitado la reducción de la acidez total. Para autores como Mullins et al. (1998) y Ollat et al. (2002), la estabilidad metabólica del ácido tartárico implica que la disminución de su concentración sea debida a fenómenos de dilución por aumento del tamaño de la baya. Teniendo en cuenta que el ácido málico es degradado en su mayor parte durante periodos de maduración cálidos como el que nos ocupa, la acidez total depende en su mayor parte de la concentración de ácido tartárico (Winkler et al. 1974, Mullins et al. 1998).
  • pH: El tratamiento 00 ha presentado valores de pH significativamente superiores al tratamiento 20 en ambos años de estudio. La aparición simultánea de mayor acidez total y mayor pH en el tratamiento 00 debe estar relacionada con una mayor acumulación de potasio en las bayas, ya que la concentración de potasio es uno de los factores que más afectan al pH del mosto (Boulton 1980, Esteban 1995, Ollat et al. 2002). En este sentido, Boulton (1980) (fis-192) relaciona la falta de actividad fotosintética de las hojas con el transporte de potasio desde éstas hacia las bayas. Por lo tanto, el mayor nivel de estrés hídrico sufrido por el tratamiento 00 y la consiguiente disminución de la actividad fotosintética ha podido inducir una mayor acumulación de potasio en las bayas y un pH superior.
foto
Tabla 3: Concentración de azúcares, acidez total, pH, I.P.T., antocianos extraíbles y totales en 2002 y 2003. Análisis de varianza, nivel de significación: - (ns), * (p< 0,05), ** (P< 0,01).
  • Polifenoles: El tratamiento no regado ha presentado mayor concentración polifenólica, expresada a través de I.P.T., antocianos totales y extraíbles, tanto en 2002 como en 2003 (tabla 3), con diferencias estadísticamente significativas en todos los casos excepto en el índice I.P.T. en 2002. Tanto el tamaño de la baya como el grado de estrés hídrico alcanzado por el tratamiento no regado son los responsables de su mayor concentración polifenólica. Diversos autores (MacCarthy 1997, Ojeda et al. 2002, Roby et al. 2004) han demostrado la influencia del tamaño de la baya sobre la concentración polifenólica a través de la relación hollejo/pulpa. Así mismo, el estrés hídrico influye en la síntesis de polifenoles, tal y como lo muestran los trabajos de Ojeda et al. (2002) y Roby et al. (2004).

Conclusiones

A pesar de la baja dosis de riego aplicada, éste ha tenido un efecto decisivo en la actividad fisiológica del viñedo. Como consecuencia de ello, tanto la producción global de materia seca como el rendimiento se han incrementado notablemente.

El potencial hídrico foliar de base ha mostrado con claridad las diferencias en el estado hídrico entre las plantas escasamente regadas y las no regadas.

El estrés hídrico derivado de la ausencia de riego ha supuesto, a costa de sufrir una reducción intensa del rendimiento, una mejora apreciable de la calidad de la uva a través del aumento de la concentración de azúcares y, sobre todo, del incremento de la concentración polifenólica.

Nota

Trabajo presentado en la Conferencia Internacional de Zonificación del Terroir Vitícola, celebrada en Stellenbosch (Sudáfrica).

Referencias bibliográficas

  • Albuquerque, M., 1993. Réponses des cépages de Vitis vinifera L. aux. variations de l’environement: effets de la contrainte hydrique sur la photosynthèse, la photorespiration et la teneur en acide abscisique des feuilles. Thesis, Université de Bordeaux II. France.
  • Bessis, R. & Adrian, M., 2000. Alimentation hydrique de la vigne: un facteur de l'expression du terroir. Progrès Agricole et viticole 117, 345-350.
  • Boulton, R., 1980. The general relationship between potassium, sodium and pH in grape juice and wine. Am. J. Enol. Vitic. 31, 182-186.
  • Buttrose, M.S., 1974. Fruitfulness in grapevines: effects of water stress. Vitis 12, 299-305.
  • Carbonneau, A., 1988. Irrigation, vignoble et produit de la vigne. In: Traité d’irrigation. J.R. Tiercelin, coor. Paris, Lavoisier Tec&Doc. pp. 257-298.
  • Cuevas, E., 2001. Estudio de mecanismos de adaptación ecofisiológica de la vid (Vitis vinifera L. cv. Tempranillo) al déficit hídrico. Evaluación del consumo de agua y de las respuestas agronómicas en diferentes regímenes hídricos. Tesis, Universidad Politécnica de Madrid. Spain.
  • Esteban, M., 1995. Variaciones en la composición química de las bayas del cv. Tempranillo durante la maduración producidas por el sistema de conducción y el régimen hídrico. Tesis, Universidad Politécnica de Madrid. Spain.
  • Glories, Y., 2001. Caractérisation du potentiel phénolique: adaptation de la vinification. Progrès Agricole et Viticole 118, 347-350.
  • Gomez del Campo, M.V., 1998. Mecanismos de adaptación a sequía en la vid. Evaluación del consumo de agua, crecimiento y desarrollo vegetativo, productividad y eficiencia en el uso de agua de cuatro genotipos de vid (Vitis vinifera L.). Tesis, Universidad Politécnica de Madrid. Spain.
  • McCarthy, M.G., 1.997. The effect of transient water deficit on berry development of cv. Shiraz (Vitis vinifera L.). Aus. J. Grape and Wine Research 3, 102-108.
  • McCarthy, M.G., Jones, L.D. & Due, G., 1992. Irrigation – Principles and Practices. In: Coombe, B. G. & Dry, P.R. (eds). Viticulture, vol. 2. Adelaide, Winetitles, pp.104-128.
  • Monteith, J.L., 1977. Climate and efficiency of crop production in Britain. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 281, 277-294.
  • Mullins, M.G., Bouquet, A. & Williams, L.E., 1998. Biology of the grapevine. Cambridge University Press, Cambridge.
  • Ojeda, H., Andary, C., Kraeva, E., Carbonneau, A. & Deloire, A., 2002. Influence of pre- and postverasion water deficit on synthesis and concentration of skin phenolic compounds during berry growth of Vitis vinifera cv. Shiraz. Am. J. Enol. Vitic. 53, 261-267.
  • Ollat, N., Diakou-Verdin, P., Carde, J.P., Barrieu, F., Gaudillere, J.P. & Moing, A., 2002. Grape berry development: a review. J. Int. Sci. Vigne Vin. 36, 109-131.
  • Pérez, M., 2002. Densidad de plantación y riego: aspectos ecofisiológicos, agronómicos y calidad de la uva en cv. Tempranillo (Vitis vinifera L.). Tesis, Universidad Politécnica de Madrid. Spain.
  • Roby, G., Harbertson, J.F., Adams, D.A., & Matthews, M.A., 2004. Berry size and vine water deficits as factors in winegrape composition: anthocyanins and tannins. Aus. J. Grape and Wine Research 10, 100-107.
  • Smart, R.E. & Coombe, B., 1.983. Water relations of grapevines. In: T.T. Kozlowski (ed). Water deficits and plant growth, vol. 7. New York, Academic Press. pp. 137-196.
  • Winkler, A.J., Cook, J.A., Kliewer, W.M. & Lider, L.A., 1974. General viticulture. University of California Press, London.
  • Yuste, J., 1995. Comportamiento fisiológico y agronómico de la vid (Vitis vinifera L.) en diferentes sistemas de conducción en secano y regadío. Tesis, Universidad Politécnica de Madrid. Spain.

TOP PRODUCTS

ENLACES DESTACADOS

Foro Internacional de negocios del vino (2 - 3 junio)

ÚLTIMAS NOTICIAS

OPINIÓN

OTRAS SECCIONES

SERVICIOS