DESARROLLO DE UN MODELO PREDICTIVO DE FENOLOGÍA EN LAS VARIEDADES CABERNET SAUVIGNON Y MERLOT EN FUNCIÓN DE LOS GRADOS-DÍA ACUMULADOS.

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1 UNIVERSIDAD DE TALCA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA DE AGRONOMÍA DESARROLLO DE UN MODELO PREDICTIVO DE FENOLOGÍA EN LAS VARIEDADES CABERNET SAUVIGNON Y MERLOT EN FUNCIÓN DE LOS GRADOS-DÍA ACUMULADOS. MEMORIA DE TÍTULO JULIAN ALEJANDRO PINO MADRID TALCA-CHILE 2003

2 UNIVERSIDAD DE TALCA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA DE AGRONOMÍA DESARROLLO DE UN MODELO PREDICTIVO DE FENOLOGÍA EN LAS VARIEDADES CABERNET SAUVIGNON Y MERLOT EN FUNCIÓN DE LOS GRADOS-DÍA ACUMULADOS Por JULIAN ALEJANDRO PINO MADRID MEMORIA DE TÍTULO presentada a la Universidad de Talca como parte de los requisitos para optar al título de INGENIERO AGRÓNOMO TALCA

3 APROBACIÓN: Profesor Guía: Ing. Agr. M.Sc. Ph. D., Samuel Ortega Farías Profesor Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad de Talca. Profesor Informante: Geógrafo M. Sc., Patricio González Colville Profesor Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad de Talca. Fecha de presentación defensa de Memoria: 20 de Diciembre del 2002

4 CON INMENSO AMOR Y GRATITUD A ESA PERSONA QUE ME DIO LA VIDA,Y QUE AHORA DIOS QUÍZO QUE ESTUVIERA A SU LADO. A MI MADRE, MIS HERMANOS Y MI GRAN FAMILIA

5 AGRADECIMIENTOS: A mi profesor guía don Samuel Ortega Farías. Por su gran apoyo y sabios consejos durante el transcurso de la elaboración de esta memoria, de igual forma agradezco de todo corazón sus valiosas sugerencias encaminadas hacia mi formación profesional y como persona. Agradezco a mi profesor informante don Patricio González Colville por sus precisas correcciones y adecuadas críticas al trabajo escrito. También quiero agradecer a mis grandes amigos Alberto Arancibia, Jousy Cantillana, Marcelo Duarte, Gonzalo Henríquez, Ricardo Herrera, Guillermo Jara, Pablo Muñóz, Cristián Pavéz, Marcelo y Patricio Quintana, Fredy Smulders por brindarme su mano en los momentos más difíciles de mi vida. De igual forma, agradecer a la Sra. Guille por acogerme en su pensión y brindarme aparte de sus sabios consejos, ese amor de familia que ayudó en gran medida a superar la depresión que me aquejaba. Por último a un verdadero grupo humano y profesional que colaboraron indiferentemente en la elaboración de esta memoria, siendo además, un soporte cuando se pensaba que estaba todo perdido, me refiero a las personas que trabajan en el CITRA; César Acevedo, Marcelo Duarte, Lorenzo León, Héctor Váldes.

6 RESUMEN Un estudio fue desarrollado para evaluar modelos predictivos de fenología en dos viñedos en los valles de Río Claro (35 11 LS; LW) y San Clemente (35 35 LS; LW) (VII Región Chile) durante las temporadas 99/00 y 00/01. Para esto se realizaron mediciones de temperatura y fenología, según la escala de Eichhorn y Lorenz (E-L) modificada por Coombe (1995), desde brotación a cosecha en los cultivares Cabernet sauvignon y Merlot. En este caso, los modelos fueron desarrollados tomando como variable independiente y dependiente los grados días acumulados (T base 10 C) y los valores de la escala de E-L, respectivamente. Según este estudio, en el valle de Río Claro los cultivares Cabernet sauvignon y Merlot alcanzaron una acumulación térmica de 1470 y 1424 respectivamente. En el caso de los cultivares ubicados en el valle de San Clemente los grados días acumulados fueron de 1467 para Cabernet sauvignon y 1452 para Merlot. Por otro lado, los modelos predictivos de fenología presentaron un r 2 superior a 0.97 en ambos valles para todas las variedades. Sin embargo, los mayores errores fueron encontrados desde brotación a floración debido al mayor grado de subjetividad en las mediciones.

7 ABSTRACT A study was developed to evaluate models for predicting phenology in two vineyards located in valleys of Río Claro (35 11 LS; LW) and San Clemente (35 35 LS; LW) (VII region Chile) during the seasons 99/00 and 00/01. For that purpose, measurements of temperature and phenology according to the Eichhorn and Lorenz scale, modified by Coombe (1995) were taken from budburst to harvest season in the cultivars Cabernet sauvignon and Merlot. In this case, models used as an independent and dependent variables, growing degreedays (GDD) (T base 10 C) and E-L scale, respectively. According to this study in the valley of Río Claro the cultivars Cabernet sauvignon and Merlot reached about 1470 and 1424 GDD, respectively. In the case of San Clemente valley, GDD were about 1467 for Cabernet sauvignon and 1452 for Merlot. Models for predicting phenology presented a determination coefficient (r 2 ) greater than 0.97 in both valley for all cultivars. However, the greatest errors were found from budburst to flowering due to subjectivity in the measurements by observer.

8 INDICE Página 1. INTRODUCCION 2 2. REVISION BIBLIOGRÁFICA Fenología Escalas fenológicas Temperatura como factor de crecimiento 5 3. MATERIALES Y MÉTODOS Antecedentes generales Caracterización edafoclimática Clima Suelo Mediciones Fenología Recopilación de información Cálculo Grados-día Desarrollo de modelos RESULTADOS Y DISCUSIÓN Modelos de predicción de fenología CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA 21 ANEXO 24

9 ÍNDICE DE CUADROS CAPÍTULO II (Revisión bibliográfica) 2.1. Escala fenológica de Eichhorn y Lorenz modificada por Coombe (1995) Efecto de la temperatura en el crecimiento de la vid 5 CAPÍTULO III (Materiales y métodos) 3.1. Caracterización de manejo, en cuanto a: cultivar, superficie, año de plantación, sistema de conducción, sistema de riego, plantas por há y distancia de plantación Caracterización climática de las localidades presentes en el estudio Caracterización edáfica de las series de suelo de los huertos usados para la elaboración de modelos de predicción de fenología Ubicación geográfica de estaciones meteorológicas 11 CAPÍTULO IV (Resultados y discusión) 4.1. Modelos de predicción de fenología, coeficientes de determinación (r 2 ) y DEE para las variedades Cabernet sauvignon y Merlot en la localidad de Río Claro Modelos de predicción de fenología, coeficientes de determinación (r 2 ) y DEE para las variedades Cabernet sauvignon y Merlot en la localidad de San Clemente Fechas de ocurrencia de los principales estados fenológicos en vid y grados-día acumulados en cultivares Cabernet sauvignon y Merlot. Río Claro (temporadas 99/00 y 00/01). 4.4 Fechas de ocurrencia de los principales estados fenológicos en vid y grados-día acumulados en cultivares Cabernet sauvignon y Merlot. San Clemente (temporadas 99/00 y 00/01)

10 ÍNDICE DE FIGURAS CAPÍTULO III (Materiales y métodos) 3.1 Cálculo de grados-día en función del método del seno simple 12 CAPÍTULO IV (Resultados y discusión) 4.1 Modelos de predicción de fenología en vid (escala E-L modificada) en función de grados-día acumulados (base 10 C) para los cultivares: Cabernet sauvignon y Merlot. Río Claro (temporadas 99/00 y 00/01). 4.2 Modelos de predicción de fenología (escala E-L modificada ) en función de grados-día acumulados (base 10 C) para las variedades: Cabernet sauvignon y Merlot. San Clemente (temporadas 99/00 y 00/01)

11 1. INTRODUCCIÓN En la última década el sector vitivinícola nacional ha experimentado un aumento significativo de sus exportaciones, alcanzando los US$ 525 millones en 1999 destinando gran parte de la producción al mercado de vinos finos. Se espera que para el año 2005 el país exporte unos US$ millones y continúe mejorando su participación con vinos de calidad (Poblete, 2000). De este modo, sumando las exigencias y alta competitividad del mercado vitivinícola nacional e internacional es imprescindible realizar óptimos manejos de los viñedos para reducir los costos y así obtener mayores márgenes de utilidades, como también reducir la utilización de productos químicos en general, que además de dañar el medio ambiente pueden constituir barreras pararancelarias en los países importadores (Lozano, 2000). El conocimiento de las etapas fenológicas del cultivo de la vid y su identificación son importantes cuando se ejecutan varias prácticas culturales como también para la aplicación de productos químicos de control de patógenos e insectos (Mullins et al. 1992) y finalmente para coordinar la cosecha (Ortega-Farias et al. 2000). De este modo se han desarrollado varias escalas fenológicas, donde destaca la escala de Eichhorn y Lorenz modificada por Coombe en Uno de los problemas que presenta el sector vitícola para optimizar el manejo de sus viñedos es la escasez de herramientas para predecir en forma práctica la ocurrencia de los distintos estados fenológicos, en los cuáles se deben realizar labores de manejo como; aplicación de productos fitosanitarios, manejos hídricos, aplicación de fertilizantes, etc. Además los agricultores se ven enfrentados a temporadas en que la madurez de la uva se adelanta o retrasa sin que ellos puedan predecir tales eventos. Por tal motivo es de vital importancia que el agricultor lleve registro de datos climáticos y fenología de su predio (Ortega-Farías et al. 2002).

12 Lo anterior es posible de lograr a través del desarrollo de modelos agroclimáticos que relacionan las diversas etapas fenológicas de la vid con la sumatoria térmica o grados día acumulados. Algunos autores como Ortega-Farías et al. (2002) en vid vinífera, Elizondo (2001) y Williams et al. (1985) en uva de mesa han calculado los requerimientos de acumulación térmica necesario para alcanzar los distintos estados fenológicos de la vid desde yema hinchada a cosecha. Por tal motivo es importante relacionar la fenología con la suma de temperaturas medias diarias, de manera de conocer los días grados requeridos para cada estado fenológico, para luego poder predecir el comportamiento de un cultivo o variedad en una determinada región y, especialmente, anticipar aproximadamente la fecha de cosecha (Villaseca, 1988). Aún cuando la temperatura es el principal factor que gobierna la fenología de la vid, existen otras variables climáticas como la radiación solar, y factores como: disponibilidad de agua y nutrientes, manejo de plagas y enfermedades, etc., que también están involucrados en el crecimiento y desarrollo de la vid. El objetivo del presente estudio es establecer un modelo matemático de predicción de fenología en función de tiempo fisiológico o acumulación térmica en vid (Vitis vinífera L.) cv. Cabernet sauvignon y Merlot en viñedos ubicados en la localidad de Río Claro y San Clemente (VII Región).

13 2. REVISION BIBLIOGRAFICA Fenología. Es el estudio de los eventos o etapas de desarrollo de plantas y animales que ocurren en todas las temporadas y su relación con varios factores climáticos, entre ellos: temperatura, radiación solar y largo del día (Mullins et al. 1992). El ciclo biológico cambia con el genotipo y con los factores del clima, esto quiere decir, que las plantas del mismo genotipo sembradas bajo diferentes condiciones climáticas pueden presentar diferentes estados de desarrollo después de transcurrido el mismo tiempo cronológico. Por lo que cada vez cobra mayor importancia el uso de escalas fenológicas que permitan a la vez, referirse a las observaciones y prácticas de manejo del cultivo en una etapa de desarrollo determinado (Azkue, 2000). Por éste motivo la identificación de los estados fenológicos de los cultivos permite obtener información referente a áreas óptimas y marginales de establecimiento, así como de duración posible de las actividades agrícolas en diversos sistemas agrícolas. Además permiten trazar regiones agrícolas naturales y, de acuerdo con ello, realizar una ordenación de cultivos, seleccionar variedades más adaptadas, adecuar las prácticas de cultivo, realizar previsiones referentes a cosecha, entre otros aspectos (Castillo, 1996) Escala fenológica. La escala de Eichhorn y Lorenz modificada por Coombe en 1995 (Cuadro 2.1) considera 35 etapas fenológicas numeradas del 1 al 47, donde destacan 8 estados principales: (4) brotación, que corresponde a la aparición de lo primeros tejidos foliares visibles, (12) brotes de 10 centímetros, se observan 5 hojas separadas, inflorescencia visible y brotes de 10 centímetros. (19) comienzo de floración, aproximadamente 16 hojas separadas y caída de

14 primera caliptra floral. (23) plena flor, con hojas separadas y 50% de caliptra floral caída. (27) cuaja, bayas jóvenes de 2 milímetros de diámetro. (31) bayas tamaño arveja, diámetro de bayas de 7 milímetros. (35) pinta, bayas comienzan a adquirir coloración y (38) cosecha, bayas con madurez de cosecha (22 Brix)(Coombe, 1995) Temperatura como factor de crecimiento. Para un adecuado desarrollo de la vid (Vitis vinífera L.) las temperaturas medias anuales no deben ser inferiores a 9 C, con un óptimo de 11 C a 18 C, siendo el período activo de vegetación, el tiempo durante el cuál la temperatura media del aire es igual o superior al cero vegetativo, es decir, mayor o igual a 10 C. Es así como Moncur et al. (1986), determinaron que para rompimiento de yemas se necesita una temperatura de 4ºC y, para la aparición de hojas de 7ºC, y no de 10ºC que es lo comúnmente aceptado. Sin embargo, Morris (1980) utilizando varias temperaturas base para el cálculo de grados-día en vid, determinó que la mejor combinación era utilizar 10ºC como temperatura base sin un límite superior. Para la brotación se encontró una temperatura base de 10.7ºC, que es casi igual a la que se ocupa tradicionalmente (Oliveira, 1998). Cuadro 2.2. Efecto de la temperatura en el crecimiento de la vid. Temperaturas Efecto Menores a 0 C Se detiene toda actividad biológica 0 a 5 C Los ápices muestran división celular, pero sin crecimiento significativo 5 a 25 C El crecimiento aumenta rápidamente (respuesta exponencial) con la temperatura 30 C El crecimiento se estabiliza en el máximo. 30 a 40 C El crecimiento se reduce al aumentar la temperatura Mayor a 40 C Quemaduras en tejidos nuevos Fuente: Hidalgo (1993).

15 Cuadro 2.1. Escala fenológica para vid de Eichhorn y Lorenz modificada por Coombe(1995). Número Estado Fenológico 1 Yema invernal 2 Yema hinchada 3 Yema algodonosa-lanosidad parda visible 4 Punta verde, primer tejido foliar visible 5 Roseta de puntas de hojas visible 7 Primera hoja separada de la punta del brote 9 2 a 3 hojas separadas; brotes de 2-4 cm de largo 11 4 hojas separadas 12 5 hojas separadas; brotes de 10 cm de largo; inflorescencia clara 13 6 hojas separadas 14 7 hojas separadas 15 8 hojas separadas, rápido crecimiento de brotes; flores en grupos compactos hojas separadas hojas separadas; inflorescencia desarrollada; flores separadas hojas separadas; caliptra floral pasa de verde a verde pálido 19 Aproximadamente 16 hojas separadas; comienza floración (caída de primera caliptra floral) 20 10% caída de caliptra floral 21 30% caída de caliptra floral hojas separadas; 50% caída de caliptra floral, plena floración 25 80% caída de caliptra floral % caída de caliptra floral 27 Cuaja; bayas jóvenes creciendo (> 2 mm de diámetro), racimo en ángulo recto respecto al brote 29 Bayas de 4 mm de diámetro; racimos tienden a inclinarse hacia abajo 31 Bayas tamaño arveja (7 mm de diámetro) 32 Racimo comienza a cerrarse, bayas tocándose 33 Bayas aún duras y verdes 34 Bayas comienzan a ablandarse y Brix comienzan a aumentar 35 Bayas comienzan a colorearse y a ensanchar: Pinta 36 Bayas con valores intermedios de Brix 37 Bayas aún no maduras 38 Bayas en madurez de cosecha (22 Brix) 39 Bayas sobremaduras 41 Poscosecha; maduración del brote completa 43 Comienzo de caída de hojas 47 Fin de caída de hojas Fuente: Coombe (1995).

16 La vid, como planta cultivada en sistemas de conducción verticales, no desarrolla un follaje que cubra completamente el suelo, por lo que gran parte de la radiación incidente es disipada como calor sensible lo que provoca grandes diferencias de temperatura en el aire, suelo y cubierta vegetal. Por consiguiente, los modelos que relacionan temperatura del aire con el crecimiento de los vegetales deben ser tomados con precaución (Oliveira, 1998), considerando las características particulares para las que fue concebido el modelo. En uva de mesa (cv. Thompson seedless), se han formulado modelos de predicción de fenología, pronóstico de evolución de sólidos solubles y aplicación de programas de manejo integrado de plagas y enfermedades (Williams et al. 1985). Además Ortega-Farías et al. 2002, en la zona de Talca, comprobó que a través de modelos matemáticos se puede predecir las etapas fenológicas de la vid en función de los grados-día acumulados, ya que encontró coeficientes de determinación (r 2 ) altamente significativos, siendo el mayor para el cv. Cabernet sauvignon (r 2 =0.97) y el menor para el cv. Chardonnay (r 2 =0.93). Lo anterior también fue comprobado por Elizondo (2001), quién trabajo en la zona de Rancagua con cuatro cultivares de uva de mesa, encontrando coeficientes de determinación altamente significativos en los modelos desarrollados para Thompson seedless (r 2 =0.97), Red globe (r 2 =0.97), Crimson seedless (r 2 =0.98) y Ribier (r 2 =0.98). En 1944, Amerine y Winkler usaron grados-día acumulados con un umbral mínimo de crecimiento de 10 C para formular recomendaciones de cultivo de vid vinífera en California, donde los ambientes difieren desde fríos valles costeros de lomaje a calurosos desiertos interiores. De ésta manera realizaron una zonificación climática basados en la acumulación térmica o días grado requeridos por los distintos cultivares de vid.

17 3. MATERIALES Y MÉTODOS Antecedentes generales. Con el propósito de elaborar modelos predictivos de fenología, se realizaron mediciones de número de hojas, largo de brotes y diámetro de bayas, durante las temporadas y en las variedades Cabernet sauvignon y Merlot ubicadas en las localidades de Río Claro (Latitud Sur; Longitud Oeste) y San Clemente (Latitud Sur; Longitud Oeste). En el cuadro 3.1 se presenta una caracterización en cuanto a cultivar, superficie, año de plantación, sistema de conducción, tipo de riego, plantas por hectárea y distancia de plantación de los huertos analizados en la presente investigación. Cuadro 3.1. Caracterización de manejo, en cuanto a: cultivar, superficie, año de plantación, sistema de conducción, sistema de riego, plantas por há y distancia de plantación. Localidad Cultivar 1 Superficie (ha) Año de plantación Sistema de conducción Sistema de riego Plantas por há. Distancia de plantación (m) Río Claro M Espaldera Borde x 1.5 baja Cs Cruceta alta Borde x 2.0 San Clemente M Espaldera Borde x1.0 Cs Espaldera Borde x1.0-1 Cs = Cabernet sauvignon, M= Merlot.

18 3.2. Caracterización edafoclimática Clima. Los viñedos ubicados en la zona de Río Claro pertenecen al distrito agroclimático 76.6, mientras que los ubicados en San Clemente pertenecen al 76.4 según la clasificación de Atlas Agroclimático de Chile (Santibáñez y Uribe, 1993). Los parámetros climáticos de éstos distritos se resumen a continuación en el cuadro 3.2. Cuadro 3.2. Caracterización climática de las localidades presentes en el estudio. Río Claro San Clemente GDA T Máxima de Enero ( C) Déficit de pp. de Octubre-Marzo (mm) Horas de frio acumuladas T Mínima del mes de Julio ( C) Precipitación anual (mm) Excedente anual de pp (mm) Fuente: Atlas Agroclimático de Chile (Santibáñez y Uribe, 1993) Suelo. Los suelos donde se ubican los huertos pertenecen a las series Talca y Maulecura. La serie Talca se caracteriza por ser un suelo sedimentario de textura franca a franco-arcillosa y moderadamente profundo (50-90 cm) con ligeras limitaciones por drenaje dificultoso. La serie Maulecura también es de origen sedimentario con textura franca y ligeramente profundo con buen drenaje.

19 Cuadro 3.3. Caracterización edáfica de las series de suelo de los huertos usados para la elaboración de modelos de predicción de fenología. Localidad Cultivar 1 Serie de suelo Textura 2 Profundidad Drenaje Capacidad de Uso Río Claro M Talca Fr-ar Ligeramente profundo Bueno III Cs Talca Fr-ar Moderadamente Bueno II profundo San M Maulecura Fr Ligeramente profundo Bueno III Clemente Cs Maulecura Fr Delgado Bueno III Fuente: Ciren-Corfo (1983) - 1 Cs = Cabernet sauvignon, M= Merlot. - 2 Fr-ar = franco arcilloso; Fr = franco Mediciones Fenología. La escala utilizada para desarrollar los modelos predictivos de fenología corresponde a la escala fenológica de Eichhorn y Lorenz (E-L) modificada por Coombe (Coombe, 1995). Para esto se realizaron mediciones de fenología en forma semanal desde yema hinchada hasta madurez de cosecha. En cada uno de los cuatro cuarteles se escogió una hilera en la que se seleccionaron cinco plantas. En cada planta se marcó un brote representativo del cuartel, donde se midió: Longitud del brote: desde su base hasta el ápice, con huincha graduada en centímetros. Número de hojas Diámetro ecuatorial de bayas: medido con pie de metro Estado fenológico clasificado según escala de E-L modificada por Coombe (1995)(Cuadro 2.1). Para las observaciones fenológicas se tomaron los siguientes criterios: Inicio: cuando la fase observada alcanza o supera el 20%; Plenitud: cuando la fase observada alcanza al menos el 50%de los individuos, y Fin: cuando los individuos observados superan el 80 % de la fase en cuestión.

20 3.4. Recopilación de información meteorológica. Las mediciones de temperaturas mínimas y máximas se realizaron a través de estaciones meteorológicas automáticas ubicadas dentro de los predios. Las mediciones corresponden a la temporada y En el Cuadro 3.4. se presenta la ubicación de las estaciones meteorológicas. Cuadro 3.4. Ubicación geográfica de estaciones meteorológicas. Localidad Latitud Sur Longitud Oeste Río Claro San Clemente Elaborada por el autor, a partir de información recopilada del Centro de Investigación y Transferencia en Riego y Agroclimatología (CITRA) Cálculo de Grados-día. El cálculo de grados día se realizó en función del método del seno simple, considerando como temperatura base (T L ) 10 grados Celcius que corresponde al cero vegetativo de la vid y, como umbral superior (T U ), 30 grados Celcius que corresponde a la estabilización del crecimiento de la vid en su máximo (Figura 3.1.).

21 Figura 3.1. Cálculo de grados-día en función del método del seno simple. 1 Tmax + Tmin D = T π 2 π ( θ θ ) + α[ cos( θ ) cos( θ )] + ( T T ) θ L U L 2 1 Tmax + Tmin θ1 = sin TL α 2 2 θ 2 1 Tmax + Tmin = sin TU α 2 donde: T max = temperatura máxima ( C); T min = temperatura mínima ( C); T U = temperatura umbral superior (30 C); T L = temperatura umbral inferior (10 C); α = (Tmax - Tmin)/2. Fuente: Desarrollo de modelos y análisis estadístico Para la elaboración de modelos de predicción de fenología se utilizó la metodología descrita por Thornley (1990), para asociar Grados día como variable independiente (x) con evolución de fenología de la vid como variable dependiente (Y). Lo anterior queda expresado a través de la siguiente ecuación exponencial (Ortega- Farías et al. 2002)

22 Y = A B *e -ux (3.6.a) donde: X = grados día (variable independiente); Y = escala E-L modificada por Coombe (1995); A y B = parámetros empíricos; u = tasa de desarrollo fenológico; e = Número irracional infinito, base de los logaritmos naturales. Luego, linealizando la ecuación (3.6.a) se obtuvieron los parámetros A, B, u y el coeficiente de determinación (r 2 ). Con el objeto de verificar el grado de relación entre la variable independiente (valores escala fenológica de E-L modificada observados en los predios) y la variable dependiente (valores escala fenológica de E-L modificada estimados) se uso la DEE. La desviación estándar del error (DEE) se calcula mediante la siguiente expresión: DEE = ( Yobs Yest) ( n 1) 2 (3.6.b) donde: Y obs = Valores observados (Variable independiente); Y est = Valores estimados (Variable dependiente); n = números de observaciones.

23 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Modelos de predicción de fenología. La curva que describe la evolución de fenología en las dos variedades estudiadas se presentan en las figuras 4.1 y 4.2 para Río Claro y San Clemente, respectivamente. Se puede observar que las ecuaciones estimadas a partir de Grados-día acumulados para predecir la ocurrencia de estados fenológicos, tuvieron un alto ajuste respecto a los datos observados, tanto en Cabernet sauvignon como en Merlot. En el caso de Río Claro los modelos presentaron un r 2 = 0.98 para ambas variedades, lo que es altamente significativo. De igual modo ocurrió en San Clemente, donde se obtuvo un r 2 = 0.97 para Cabernet sauvignon y un r 2 = 0.98 para Merlot. Los mayores errores encontrados en este estudio pueden estar asociados a la subjetividad que poseen las mediciones en los estados fenológicos medios, es decir, desde inicio de floración a cuaja, y más importante aún, a la existencia de distintas temperaturas base de crecimiento en cada estado. En los cuadros 4.1 y 4.2, se puede apreciar que la tasa de desarrollo fenológico (u) para la variedad Cabernet sauvignon es igual a en las dos zonas en estudio. Con respecto a la variedad Merlot, se puede observar que las dos zonas presentaron un mismo modelo con un (u) de Lo anterior demuestra que cada variedad posee una tasa única de desarrollo fenológico, la cual es independiente de la zona geográfica donde se encuentra el viñedo.

24 a) Cabernet sauvignon 40 Escala fenológica (E-L modificada) Grados día acumulados (Base 10 C) Modelo Temporada 99/00 Temporada 00/01 b) Merlot 40 Escala fenológica (E-L modificada) Grados día acumulados (Base 10 C) Modelo Temporada 99/00 Temporada 00/01 Figura 4.1. Modelos de predicción de fenología en vid (escala E-L modificada) en función de Grados-día acumulados (base 10 C) para los cultivares: a) Cabernet sauvignon y b) Merlot. (Río Claro, temporadas 99/00 y 00/01).

25 a) Cabernet sauvignon 40 Escala fenológica (E-L modificada) Grados día acumulados (Base 10 C) Modelo Temporada 99/00 Temporada 00/01 b) Merlot 40 Escala fenológica (E-L modificada) Grados día acumulados (Base 10 C) Modelo Temporada 99/00 Temporada 00/01 Figura 4.2. Modelos de predicción de fenología (escala E-L modificada ) en función de gradosdía acumulados (base 10 C) para las variedades: a) Cabernet sauvignon y b) Merlot. (San Clemente, temporadas 99/00 y 00/01).

26 Cuadro 4.1. Modelos de predicción de fenología, número de observaciones (n), coeficientes determinación (r 2 ) y DEE para las variedades Cabernet sauvignon y Merlot en la localidad de Río Claro. Cultivar 1 Modelo n r 2 DEE Cs y = * e * x M y = * e * x Cuadro 4.2. Modelos de predicción de fenología, número de observaciones (n),coeficientes de determinación (r 2 ) y DEE para las variedades Cabernet sauvignon y Merlot en la localidad de San Clemente. Cultivar Modelo n r 2 DEE Cs y = * e * x M y = * e * x Cs = Cabernet sauvignon; M = Merlot Los resultados expuestos anteriormente concuerdan con los obtenidos por Lozano (2000) en variedades viníferas (Cabernet sauvignon, Merlot, Chardonnay y Sauvignon blanc) y Elizondo (2001) en uva de mesa (Thompson seedless, Red globe, Crimson seedless y Ribier), quienes desarrollaron modelos predictivos de evolución de fenología a partir de Grados-día acumulados (base 10 C), obteniendo altos coeficientes de determinación (r 2 ). Asimismo Williams (1985), validó un modelo lineal de predicción de fenología en la variedad Thompson seedless, en función de Grados-día acumulados, obteniendo un alto ajuste de los datos observados respecto de los predichos por el modelo. En los cuadros 4.3 y 4.4 se detalla la cantidad de Grados-día (base 10 C) y días cronológicos transcurridos de los principales macro-estados fenológicos. Se observa que las dos variedades requieren relativamente la misma cantidad de Grados-día acumulados para alcanzar el estado de madurez de cosecha. La variedad Cabernet sauvigon requirió 1470 Grados-día promedio en Río Claro y 1467 Grados-día en San Clemente, en tanto que la

27 variedad Merlot requirió 1424 y 1452 Grados-día promedio, respectivamente. Lo anterior concuerda con Villaseca et al. (1986), quienes encontraron que Cabernet sauvignon requiere una suma térmica de Grados-día desde yema hinchada a madurez de cosecha. Además, Ortega-Farías et al. (2002) encontró para esta variedad una suma térmica de 1498 y, para la variedad Merlot, Lozano (2000) encontró 1443 Grados-día acumulados. La cantidad de GD acumulados en cada macroetapa fenológica de la variedad Cabernet sauvignon se asemejan a los encontrados por Villaseca et al. (1986), siendo 69 GD desde yema hinchada a brotación, 216 GD desde brotación a floración, 132 GD de floración a cuaja, 522 GD de cuaja a pinta y 546 GD de pinta a cosecha. No obstante, difiere enormemente con Lozano (2000), quién encontró valores de GD acumulados de 103 y 104 de floración a cuaja, 689 y 688 de cuaja a pinta, 445 y 381 de pinta a madurez para Cabernet sauvignon y Merlot, respectivamente. El estadío comprendido desde yema hinchada a brotación no es considerando por el autor en la elaboración de los modelos, y con respecto al estadío de brotación a floración, presenta una acumulación térmica de 260 y 270 GD para cada variedad, lo que es similar a lo encontrado en este estudio. Estas diferencias pueden estar asociadas al método utilizado para el cálculo de Gradosdía, ya que Lozano (2000) utilizó el método del promedio diario con mediciones cada quince minutos. A pesar de lo anterior e independientemente del estudio, se puede observar que las dos variedades necesitan acumular igual cantidad de GD por macroetapa fenológica, pero dicha cantidad difiere de un estudio a otro.

28 Cuadro 4.3. Fechas de ocurrencia de los principales estados fenológicos en vid y Grados-día acumulados en cultivares Cabernet sauvignon y Merlot. (Río Claro, temporadas 99/00 y 00/01). Macroetapas fenológicas 1 Cultivar 2 YH B B-F F-C C-P P-M YH-M Cs GDA 3 99/ DDYH 4 12/09/ GDA 00/ DDYH 25/09/ M GDA 99/ DDYH 13/09/ GDA 00/ DDYH 23/09/ Cuadro 4.4. Fechas de ocurrencia de los principales estados fenológicos en vid y Grados-día acumulados en cultivares Cabernet sauvignon y Merlot. (San Clemente, temporadas 99/00 y 00/01). Macroetapas fenológicas Cultivar YH B B-F F-C C-P P-M YH-M Cs GDA 99/ DDYH 1/09/ GDA 00/ DDYH 5/09/ M GDA 99/ DDYH 1/09/ GDA 00/ DDYH 1/09/ YH = yema hinchada; B = brotación; F = floración; C = cuaja; P = pinta; M = madurez. - 2 Cs = Cabernet sauvignon; M = Merlot - 3 GDA = Grados-día acumulados - 4 DDYH = días después de yema hinchada.

29 5. CONCLUSIONES La utilización de la ecuación monomolecular en función de Grados-día acumulados (base 10 C), resultó ser una eficaz herramienta para elaborar modelos predictivos de fenología, obteniéndose coeficientes de determinación (r 2 ) altamente significativos; siendo superiores a 0.97 en Cabernet sauvignon y Merlot en las dos zonas en estudio. La variedad Cabernet sauvignon y Merlot requieren semejantes sumas térmicas para alcanzar el estado fenológico de madurez de cosecha. Desde yema hinchada a madurez de cosecha, la variedad Cabernet sauvignon requiere 1469 GDA promedio, en tanto que Merlot requiere 1438 GDA promedio. Los modelos elaborados son específicos para las dos variedades estudiadas y para las condiciones de campo en donde se realizó la investigación. De este modo es de vital importancia tener precaución al momento de utilizar dichos modelos en condiciones de campo que sean distintas a las cuales fueron concebidos.

30 6. BIBLIOGRAFIA Amerine, M.A. y Winkler, A. J Composition and quality of musts and wines of California grapes. Hilgardia l. 5: Azkue, M La Fenología como Herramienta en la Agroclimatología. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias CENIAP. Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias INIA. Disponible en Consultada el 11 de Junio del Castillo, F. y Castellvi, F Agroclimatología. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid. España. pp: Ciren-Corfo Atlas Agroclimático de Chile. Regiones IV a IX. Publicación N 87/Marzo. Santiago, Chile. pp Descripciones de suelos. Estudio Agrológico. Complementario Semi-detallado, VII Región. Publicación Ciren N 45/Noviembre. Santiago, Chile. 186p. Coombe, B. G Growth stages of the grapevine. Australian Journal of Grape and Wine Research l: De Fina, A. y Ravelo, A Climatología y Fenología Agrícola. 4ª Edición. Editorial Universitaria. Buenos Aires. 351 pp. Elizondo, O Formulación de modelos predictivos de fenología y evolución de madurez, en función de grados-día acumulados, en cuatro cultivares de uva de mesa. Memoria de Título. Universidad de Talca, Facultad de Ciencias Agrarias, Escuela de Agronomía. 33p. Hajek, E.; Rodríguez, E. y Damm, A Aplicación del método de las sumas térmicas para la determinación de los períodos vegetativos en Chile. Ciencia e Investigación Agraria. Octubre. 3(4) : Hidalgo, L Tratado de Viticultura General. Ediciones Mundi Prensa. Madrid. España. 983 pp.

31 Instituto Nacional de Investigación de Recursos Naturales (IREN-CORFO) Perspectivas de desarrollo de los recursos de la VII Región. Distritos Agroclimáticos. Publicación 25. Santiago. Chile. 161pp. Lozano, P. P Modelos de predicción de fenología y evolución de madurez en función de grados día, en cuatro cultivares de vid (Vitis vinífera L.). Memoria de Grado. Universidad de Talca. Escuela de Agronomía. 33p. Moncur, M. W.; Rattigan, K.; Mackenzie, D. H. y McIntyre, G. N Base Temperatures for Budbreak and Leaf Appearance of Grapevine. Am. J. Enol. Vitic. 40 : Morris, J. R.; Cawthon, D. L.; Spayd, S. E.; May, R. D. And Bryan, D. R Prediction of Concord grape maturation and sources of error. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 105(3) : Mullins, M. G.; Boquet, A. y Williams, L. E Biology of the grapevine. Cambridge University. Great Britain. 239 pp. Oliveira, Manuel, Calculation of budbreak and flowering base temperature for Vitis vinífera cv. Touriga Francesa in the Douro Region of Portugal. Am. J. Enol. Vitic. 49 : Ortega-Farías, S.; Lozano, P.; Moreno, Y.; León, L Desarrollo de modelos predictivos de fenología y evolución de madurez en vid para vino cv. Cabernet sauvignon y Chardonnay. Agricultura Técnica 62(1). Enero-Marzo Disponible en Consultada 12 Septiembre Poblete, R El Negocio Vitivinícola, visión y perspectivas. Revista Agroeconómico, 57 : Santibáñez, F. y Uribe, J Atlas Agroclimático de Chile. Regiones VI, VII, VII y IX. Universidad de Chile. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Laboratorio de Agroclimatología. Departamento de ingeniería y suelos. Ministerio de Agricultura. Fondo de Investigación Agropecuaria. Corporación de Fomento de la Producción. Santiago de Chile. 99 pp. Thornley, J. y Johnson, I Plant and Crop Modelling. Oxford University Press. United States. 669p.

32 Villaseca, S. ; Novoa, R. y Muñoz, I Fenología y sumas de temperaturas en 24 variedades de vid. Agricultura Técnica. 46 (1) : Wilson, L. T. y Barnett, W. B Degree-days, and aid in crop and pest management. California Agriculture. 37 (1-2) : 47. Williams, D. W.; Andris, H.L.; Beede, R. H.; Luvisi, D. A.; Norton, M. V. K. and Williams, L. E Validation of a model for the growth and developmental of the Thompson Seedless grapevine. Am. J. Enol. Vitic. 36 : Disponible en grapevine.html. Visitada el 03 de Octubre del 2000.

33 ANEXO

34 ANEXO 1 Tablas con los datos utilizados para la elaboración de modelos predictivos de fenología de las variedades Cabernet sauvignon y Merlot en la zona de Río Claro y San Clemente. Temporada 99/00. Estados fenológicos en Cabernet sauvignon (Río Claro) Fecha Grados-día Observado Modelo DEE 12-Sep Sep Sep Oct Oct Oct Nov Nov Nov Nov Dic Dic Dic Dic Ene Ene Abr

35 Estados fenológicos en Merlot (Río Claro). Fecha Grados-día Observado Modelo DEE 13-Sep Sep Sep Sep Oct Oct Oct Nov Nov Nov Dic Dic Dic Dic Ene Ene Abr

36 Estados fenológicos en Cabernet sauvignon (San Clemente). Fecha Grados-día Observado Modelo DEE 01-Sep Sep Sep Sep Oct Oct Oct Nov Nov Nov Nov Nov Dic Dic Dic Ene Abr

37 Estados fenológicos en Merlot (San Clemente). Fecha Grados-día Observado Modelo DEE 01-Sep Sep Sep Sep Oct Oct Oct Nov Nov Nov Nov Nov Dic Dic Dic Ene Abr

38 Tablas con los datos utilizados para la elaboración de modelos predictivos de fenología de las variedades Cabernet sauvignon y Merlot en la zona de Río Claro y San Clemente. Temporada 00/01. Estados fenológicos en Cabernet sauvignon (Río Claro) Fecha Grados-día Observado Modelo DEE 25-Sep Oct Oct Oct Oct Oct Nov Nov Nov Nov Nov Dic Dic Dic Dic Ene Abr

39 Estados fenológicos en Merlot (Río Claro). Fecha Grados-día Observado Modelo DEE 23-Sep Oct Oct Oct Oct Oct Nov Nov Nov Nov Nov Dic Dic Dic Dic Ene Mar

40 Estados fenológicos en Cabernet sauvignon (San Clemente). Fecha Grados-día Observado Modelo DEE 05-Sep Sep Oct Oct Oct Oct Oct Nov Nov Nov Nov Dic Dic Dic Dic Ene Abr

41 Estados fenológicos en Merlot (San Clemente). Fecha Grados-día Observado Modelo DEE 01-Sep Sep Oct Oct Oct Oct Oct Nov Nov Nov Nov Dic Dic Dic Dic Ene Mar

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