PARÁMETROS FENÓLICOS EN UVAS DEL CV. MERLOT SOMETIDAS A DIFERENTES TRATAMIENTOS DE RIEGO

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1 PARÁMETROS FENÓLICOS EN UVAS DEL CV. MERLOT SOMETIDAS A DIFERENTES TRATAMIENTOS DE RIEGO Duración: Investigadores: Jesús Martínez Gascueña, Juan Luís Chacón Vozmediano, Sergio Gómez Alonso, Raquel Romero Peces, Esteban García Romero.. Tradicionalmente, el cultivo de la vid en condiciones de clima semiárido se desarrolló sin recurrir a la irrigación, mediante el empleo de cultivares y patrones bien adaptados. Sin embargo, con la introducción de cultivares foráneos y la utilización de técnicas de cultivo más exigentes y su repercusión en el incremento de la demanda de agua por las plantas, el riego ha acabado por instaurarse y admitirse como utensilio fundamental del cultivo. Por su incidencia directa en el estado hídrico del vegetal y los subsecuentes efectos en su funcionamiento fisiológico, el manejo racional del agua de riego se erige en herramienta esencial para el control del rendimiento y de la calidad de las producciones; ambos, rendimiento y calidad, son términos que, a menudo, se consideran contrapuestos cuando se evalúan aquellas. Objetivos 1º.- Conocer la respuesta productiva del cv. Merlot a diferentes regímenes de riego deficitario. 2º.- Definir esos regímenes según los déficits hídricos del cultivo determinados por el potencial hídrico foliar de base, b. 3º.- Comparar las producciones de los diferentes tratamientos a niveles cuantitativo y cualitativo (haciendo especial hincapié en su composición fenólica) y establecer las diferencias. Material y métodos. El ensayo se ha llevado a cabo durante los años 2005 y 2006 en una parcela de Merlot (Vitis vinifera L.), perteneciente a la firma ALTOSA de Tomelloso, injertado sobre Fercal, de 5 años de edad y situada en el término de Argamasilla de Alba (Ciudad Real) (39º Norte; 3º Oeste; 670 m.s.n.). Las plantas, que se disponen distantes 1,2 m en calles de 3 m (2778 cepas/ha) y se conducen en espaldera de 3 alambres, están formadas en doble cordón Royat, con pulgares de 2 yemas a razón de 3-4 por brazo. Los 2 años de estudio, antes de la floración, se eliminaron pámpanos de los brazos hasta igualar su número en las cepas: las medias del número de racimos estuvieron entre 24 y 26 por planta. Desde el punto de vista climático el lugar está encuadrado en la Región IV de Winkler, con unas temperaturas eficaces en torno a los 2000º, alcanzando el índice de Huglin valores medios de 2600º. La pluviometría media anual supera ligeramente los 350 mm, oscilando la

2 evapotranspiración de referencia (ET0) alrededor de los 1300 mm/año y superando los 1000 mm durante el periodo activo de vegetación. Los años 2005 y 2006 resultaron excepcionalmente secos, con sólo 29,8 mm y 61,9 mm de lluvia en primavera respectivamente y una ET0 cercana a los 1100 mm entre el 1 abril y el 30 de septiembre. Foto 1.- Variedad Merlot. Detalle de los órganos aéreos Se eligió el cv. Merlot como variedad de referencia, por su amplia difusión a nivel mundial y su prestigio como materia prima para elaboraciones destinadas a envejecimiento. También se seleccionó el terroir manchego por excelencia: la llanura. Caracterizada por su extrema horizontalidad, fruto de un doble proceso de sedimentación detrítico y químico, presenta como rasgo particular la viva incidencia de fenómenos de encostramiento en el perfil del suelo y, en consecuencia, el gran desarrollo de los calcisoles pétricos. Desarrollado sobre el abanico aluvial del alto Guadiana, el suelo donde se asienta la viña es un Calcisol pétrico con un horizonte petrocálcico situado a escasa profundidad (a partir de los 35 cm), que le comunica algunas de sus características más singulares. Fotos 2 y 3.- Llanura manchega en el término de Argamasilla de Alba, lugar donde se sitúa la parcela. Detalle del corte de un perfil edafológico en un Calcisol pétrico. Los tratamientos se establecieron marcando umbrales mínimos de b durante los dos intervalos fenológicos floración-envero y envero-madurez y se aplicaron a un total de 128

3 cepas repartidas en 2 bloques de 64 distribuidos al azar. Una percepción de los mismos puede tenerse observando la tabla 1 y la figura 3. Se hicieron cálculos diarios de ETd, según las recomendaciones de riego dadas por el SIAR para el viñedo de Cencibel cultivado en espaldera en la zona. Entre la floración y la madurez se determinó el potencial hídrico foliar de base ( b ) con cámara de presión (SKPM-1400, Skye Inst. Lim., U.K.): en total 33 días en 2005 y 34 en Como el marco del estudio era un ensayo de riego deficitario, la mayoría de las medidas se hicieron para ajustar la irrigación (los días de cada semana), aunque también se midieron series de 3 días seguidos para rastrear el comportamiento del b. Cada dato diario asignado de b a cada tratamiento lo constituye la media de 8 medidas efectuadas en otras tantas hojas, tomadas del tercio superior de los pámpanos, en cada uno de ellos. Todas las medidas fueron efectuadas, sin excepción, antes de la salida del sol. Foto 5.- Medidas de b con cámara de presión tipo Scholander. Ya mediada la maduración se efectuaron medidas del índice LAI de área foliar y de la superficie foliar expuesta en cada tratamiento y repetición. Foto 6.- Medidas de LAI con medidor de área foliar

4 Foto 7.- Medidas de Superficie foliar expuesta por medio de fotografía digital. En el momento de la recolección se determinaron algunos parámetros agronómicos: peso de la vendimia por cepa, nº de racimos, peso medio del racimo y peso de 200 granos, así como otros de naturaleza físico-química para estimar diferencias de calidad en el fruto: parámetros convencionales, parámetros de la madurez fenólica y compuestos volátiles minoritarios. Por último, se elaboraron microvinificaciones de cada tratamiento y repetición, que fueron posteriormente valoradas físico-química y organolépticamente. Resultados obtenidos Las medidas efectuadas de b permitieron reconstruir el itinerario hídrico del cultivo (evolución diaria del déficit hídrico) en cada tratamiento entre la floración y la recolección (figuras 1 y 2). La técnica de asignación de datos a los días sin medidas se hizo según un método empírico cimentado en los valores de 3 variables: última medida de b, intensidad del riego y ETc del día; además, se tuvo en cuenta la variación del b en las series continuas medidas.

5 ! Figura 1.- Itinerario hídrico seguido por los tratamientos en 2005: evolución diaria del b. "#! Figura2.- Itinerario hídrico seguido por los tratamientos en 2006: evolución diaria del b. El cómputo acumulativo de los datos diarios de b menores a -0,2 Mpa permitió el cálculo de una integral de estrés hídrico, S b para diferentes periodos del ciclo a partir de la floración. Por conveniencia, los datos se transforman en positivos de manera que la S b se transforma en -S b. S ψ b = ( ψ bi 0, ψ < 2 bi + 0, 2 ) (Mpa/dia)

6 En la figura 3 se representa el estrés hídrico acumulado por el cultivo a partir de la floración, -S b, según el itinerario seguido por cada tratamiento y en la tabla 1 se muestran los valores computados de -S b para diferentes periodos y el correspondiente de peso unitario medio de la baya (P.B.) ('% $%&"'"# Fig. 3.- Estrés hídrico acumulado a partir de la floración, -S b, en los diferentes tratamientos. Tratamiento Riego total (mm) dias días días días días días días días Madurez T0/05 161,81 0,35 0,41 0,53 0,58 1,17 2,21 2,22 2,70 4,40 T1/05 132,28 0,33 0,44 0,62 0,72 0,89 1,21 1,97 4,36 10,74 T2/05 117,05 0,35 0,46 0,64 0,74 0,91 1,23 2,20 5,08 12,95 T3/05 93,08 0,35 0,46 0,64 0,77 0,98 1,78 2,95 6,52 14,60 T4/05 56,46 0,35 0,42 0,67 1,04 1,45 2,59 4,96 9,39 21,99 T0/06 117,45 1,71 3,53 4,22 4,58 5,42 6,38 6,38 7,02 12,42 T1/06 131,71 0,68 1,03 1,05 1,22 1,58 2,22 3,97 6,40 9,61 T2/06 110,12 1,52 2,12 2,42 2,72 3,15 4,25 6,69 10,17 14,23 T3/06 67,36 1,71 3,53 4,66 5,20 6,19 7,84 10,31 14,91 20,33 T4/06 56,46 1,71 3,53 4,66 5,20 6,19 8,61 11,17 16,43 23,50 Tabla 1.- Valores de -S b, expresados en Mpa, para diferentes periodos (días a partir de la floración) en los diferentes tratamientos (T0/05,...,T4/06). Cantidad total de agua añadida, por tratamiento, entre la floración y la recolección. En la tabla 2 se muestran las medias de algunas variables agronómicas que expresan la distinta respuesta productiva del cultivo al régimen hídrico. Se aprecia un incremento de la producción con el riego, así como un aumento del peso unitario de las bayas y del racimo. Pequeñas diferencias en la entidad de la cubierta vegetal, que se expresan aquí por m. lineal de espaldera en los índices LAI (área foliar) y SA (superficie expuesta), se detectan entre los tratamientos; se deben, sin duda, a las condiciones impuestas por los distintos regímenes hídricos. Como puede observarse, sólo se obtienen relaciones SA/P equilibradas en los

7 tratamientos más restrictivos de 2006, TR-3 y TR-4, gracias a unas producciones entorno a los kg/ha. Producción Kg/ha. Peso del grano (g) Racimos/ cepa Peso del racimo (g) LAI m2/ml SA Relación m2/ml SA/P -I b Mpa.dia TR-0/ ,14 30,4 158,46 8,22 3,12 0,78 4,45 TR-1/ ,08 25,0 179,95 4,50 2,51 0,67 10,95 TR-2/ ,04 25,1 176,21 4,98 2,50 0,68 13,16 TR-3/ ,99 25,6 155,25 4,62 2,41 0,73 14,81 TR-4/ ,96 24,9 131,79 4,15 2,27 0,84 22,2 TR-0/ ,69 25,7 97,59 3,51 2,16 1,03 12,42 TR-1/ ,94 24,1 136,07 3,60 2,21 0,81 9,61 TR-2/ ,83 24,8 126,59 3,58 2,20 0,84 14,23 TR-3/ ,71 24,6 93,08 3,55 2,17 1,13 20,33 TR-4/ ,68 24,6 83,00 3,57 2,17 1,27 23,50 Tabla 2.- Respuesta agronómica al régimen hídrico. Valores medios de los parámetros agronómicos controlados. Dado que contamos con finas medidas de estrés (-I b ) y de algunas variables productivas ( LAI, SA, Producción, Peso medio del grano,...), estos parámetros fueron confrontados entre sí y con otros, determinados en las uvas en la madurez (ºBaumé, acidez total, antocianos totales, IPT, etc.). Algunas de las consecuencias más importantes que hemos podido extraer se resumen a continuación: El estrés limita la producción. Sin embargo, resulta revelador el hecho de que sea a través de la reducción del tamaño del grano, como veremos. Ambos, producción y peso (tamaño) unitario de la baya estan muy relacionados (figura 4): el coeficiente de determinación R 2 entre ambas variables es de 0.93, siendo la regresión significativa para cualquier nivel de significación. Producción (kg/ha) y = 15829x , R 2 = 0, ,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,15 Peso del grano (g) Fig 4.- Regresión lineal entre el peso del grano y la producción La estimación de las relaciones entre -S b (potencial hídrico foliar de base) y P.B. (peso unitario medio de la baya) para cada uno de los periodos citados en la tabla 1 se realizó

8 mediante varios modelos de regresión, habiéndose elegido el logarítmico [Y= b * Ln(x)+c] como buen modelo de estimación y de comparación. Rastreando los coeficientes de determinación, R 2, se observó como los valores más elevados se obtenían para un periodo de 32 días (Fig. 5), siendo la R 2 entonces de ; es decir, el 96,88 % de la variabilidad en P.B. podía ser explicada por -S b. Con periodos más cortos o más largos, las regresiones dejaban de tener sentido. Estos resultados indican que el peso unitario medio de la uva en la vendimia, y por tanto la producción, estaría determinado en gran medida por la entidad del estrés hídrico acumulado por el vegetal, -S b, durante el primer mes de desarrollo de la uva a partir de la floración. 1,20 1,10 R 2 1,00 = 0,9688 0,90 0,80 0,70 0,60 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 Sb Peso del grano (g) Fig. 5.- Parámetros de la regresión logarítmica para el periodo de 32 días tras la floración. El estrés hídrico y la producción también influyeron sobre las características de los vinos obtenidos; existió un alto grado de correlación entre los parámetros agronómicos y los parámetros de color de los vinos. En la tabla 3 se muestran los coeficientes de correlación de Pearson entre los parámetros CIELAB de los vinos y los parámetros agronómicos -SΨ b y producción. Los coeficientes de correlación negativos obtenidos en los 2 años fueron altamente significativos y demuestran estadísticamente una disminución de los tres parámetros L*, C* y H* en los vinos a medida que aumenta -SΨ b. Por tanto, los vinos procedentes de las plantas que soportaron mayores niveles de estrés fueron los que presentaron mayores intensidades de color.

9 Tabla 3. Coeficientes de correlación de Pearson entre los parámetros agronómicos y los parámetros CIELAB de los vinos (significación α < 0,01) SΨ b [4,40-14,60 Mpa] (n=8) Producción [3.760, ,2 Kg/cepa] (n=8) - SΨ b [9,61-23,50 Mpa] (n=8) Producción [2.038, ,9 Kg/cepa] (n=8) L* -0,956 0,849-0,921 0,901 a* -0,879 0,906-0,933 0,896 b* -0,893 0,913-0,922 0,898 C* -0,887 0,910-0,929 0,897 H* -0,877 0,917-0,892 0,905 En la figura 6 se muestra, a modo de ejemplo, el comportamiento que tuvo el parámetro L* frente a -SΨ b Estrés hídrico (Mpa) y = -0,797x + 22,816 R 2 = 0,9158 y = -1,9127x + 46,552 R 2 = 0, L* Figura 6. Líneas de regresión entre la integral de estrés hídrico en las plantas y el parámetro CIELAB L* de los vinos. Como era de esperar, el estrés resultó ser un factor limitante de la producción ya que además de actuar directamente sobre el tamaño de la baya, influye también de una forma indirecta al limitar el desarrollo de la vegetación expuesta. El comportamiento de los parámetros CIELAB frente a la producción fue contrario al del estrés, todos aumentaron al aumentar la producción (figura 7). Esto se explica fácilmente debido a la relación inversamente proporcional que existe entre el estrés y la producción (tabla 2).

10 Producción (Kg/cepa) y = 165,14x ,1 R 2 = 0,8415 y = 442,99x R 2 = 0, H* Figura 7. Correlación entre el parámetro H* de los vinos y la producción en las plantas. En las figuras 6 y 7 se observa que durante los dos años se mantuvieron las tendencias pero en el año 2006 fueron más acusadas. Las diferencias fueron debidas a que en el segundo año los niveles de estrés fueron superiores y como consecuencia las producciones resultaron menores. Durante el año 2006, coincidiendo con los estadios fenológicos de cierre de racimos, envero y madurez se realizaron medidas de fotosíntesis y de conductancia estomática, utilizando un analizador portátil de fotosíntesis (LI-6400), con el objetivo de conocer la influencia que tiene el estrés hídrico sobre la eficacia de utilización del agua por las plantas. Los resultados preliminares parecen demostrar que las cepas tienen una importante capacidad para adaptar la fotosíntesis a los déficits hídricos y que niveles moderados de estrés favorecen el aprovechamiento del agua por las plantas sin perjuicio de la calidad de las producciones.