SISTEMA DE PROGRAMACIÓN DEL RIEGO DE VIDES PARA MEJORAR LA CALIDAD DE MOSTOS Y VINO

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1 SISTEMA DE PROGRAMACIÓN DEL RIEGO DE VIDES PARA MEJORAR LA CALIDAD DE MOSTOS Y VINO *Ortega-Farias, S 1., Acevedo 1, C., Duarte, M 1., y Moreno, Y 2. 1 Centro de Investigación y Transferencia en Riego y Agroclimatología (CITRA), Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad de Talca. Casilla 747-Talca,Chile. 2 Centro Tecnológico de la Vid y el Vino (CTVV), Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad de Talca. Casilla 747-Talca,Chile. 1. INTRODUCCIÓN Durante los últimos años, el sector vitícola nacional ha experimentado una gran capacidad de crecimiento, especialmente en la producción de vinos orientados a la exportación. Dicho crecimiento se ha basado fundamentalmente en la producción de vinos finos, los cuales han logrado un espacio y un reconocimiento en los mercados internacionales. Al respecto, varios investigadores han señalado que el uso de modernas tecnologías en la programación del riego puede mejorar sustancialmente la calidad de los mostos y vinos (Duarte, 2003; Ferreira, 2002; Ginestar et al., 1998; McCarthy, M.G., 1997; Ortega-Farias et al., 2004a; Peterlunger et al., 2002). La programación del riego es una metodología que permite determinar el nivel óptimo de agua a aplicar en cada período fenológico de la vid, de acuerdo a las interacciones específicas de suelo, planta, clima, las cuales son integradas a través de modelos bio-matemáticos. Esta técnica consiste en establecer la frecuencia ( Cuándo regar?) y tiempo de riego ( Cuánto regar?) de acuerdo a sectores homogéneos de suelo y vigor del viñedo. Para programar el riego es esencial estimar tanto la evapotranspiración real la vid y la cantidad de agua que puede almacenar el suelo en la zona de raíces. La programación del riego es entonces un procedimiento que permite establecer el momento oportuno del riego y la cantidad exacta de agua a aplicar en el viñedo. Sin embargo, esta técnica requiere de la calibración local de algunos parámetros incorporados en su algoritmo tales como coeficiente de cultivo, criterio de riego y componentes del balance de energía (Ortega-Farias et al., 2004b). La programación, con una correcta calibración local, es una excelente herramienta para la gestión hídrica del viñedo, donde el estrés hídrico aplicado en períodos específicos de crecimiento de la vid puede incrementar significativamente la calidad de los mostos y vinos. Al respecto, se ha visto que existe una influencia considerable del régimen hídrico sobre las características organolépticas del vino (Acevedo et al., 2004; Ginestar et al., 1998; Hepner et al., 1985). Lo anterior concuerda con lo obtenido por varios autores, quienes observaron diferencias importantes en la composición química de fruto, mostos y vinos, regados con distintas cargas de agua. En consecuencia, la calidad del vino puede ser asociada en términos de tamaño de bayas, acumulación de

2 azucares, acidez total, intensidad colorante, pigmentos totales y concentración de polifenoles, antocianinas y taninos (Peterlunger et al., 2002). De este modo, el déficit hídrico puede ser utilizado para mejorar el color del vino, pues aumenta la concentración de antocianinas y polifenoles en los cultivares de uva tinta (Acevedo et al., 2004; Ortega-Farias et al., 2004a; Ginestar et al., 1998.).. El objetivo de este trabajo es presentar estudios de caso sobre la aplicación de un sistema de programación del riego para mejorar la calidad de mostos y vinos en viñedos comerciales de la Región del Maule. 2.- DESCRIPCION DEL SISTEMA METEOROLOGICO En la temporada , el CITRA estableció un sistema informático para la programación del riego de viñedos ubicados en la Región del Maule. Este sistema esta formado por un modulo central y una red de estaciones meteorológicas automáticas (EMAs). El modulo central esta encargado de recibir, procesar y almacenar la información de suelo (capacidad de campo, punto de marchitez permanente, densidad aparente, profundidad de raíces efectivas), de clima (temperatura, humedad relativa, velocidad del viento, radiación solar y precipitaciones) y cultivar (coeficiente de riego, vigor de la vid y objetivos de producción). Las EMAs están encargas de medir, en diferentes localidades, variables climáticas en intervalos de 15 minutos, las cuales son transmitidas vía telemetría a la base central que esta ubicada en el laboratorio del CITRA. De este modo el sistema determina la evapotranspiración real del viñedo, capacidad de estanque del suelo, frecuencia y tiempo de riego para cada sector homogéneo en cuanto a condiciones de suelo, clima y vigor (Ortega-Farias et al., 2003). Los sectores homogéneos son determinado a través de la Agricultura de Precisión, la cual incluye un conjunto de modernas tecnologías que permiten un manejo sitioespecífico del agua de riego en el viñedo. Este conjunto de tecnologías incluye el uso de estaciones meteorológicas automáticas (EMAs), medidores de agua en el suelo y planta, sistemas de posicionamiento global (GPS), sistemas de información geográfica (SIG), fotografía aérea, imágenes satelitales y diversos programas computacionales para el procesamiento de datos (Lamb, 2000; Bramley, 2001a y b; Esser et al., 2002) Requerimientos de Información Para realizar una correcta programación del riego es esencial determinar el consumo de agua de la vid (evapotranspiración), la cantidad de agua almacenada en el suelo explorados por las raíces y el comportamiento fenológico de la planta. Además, es necesario incorporar información adicional tal como manejo agronómico, sistema de riego, potencial productivo, etc., que de alguna forma condicionan la demanda de agua de los cultivos.

3 - Determinación del consumo de agua La medición del clima es fundamental para estimar el consumo de agua o evapotranspiración real (ETreal) de la vid. Esta variable de entrada en el modelo de programación del riego se cuantifica utilizando la evapotranspiración de referencia (ETr), la cual es corregida por un coeficiente de cultivo (Kc). La ETr se estima a través de la fórmula de Penman-Monteith, la cual tiene como variables de entrada la radiación solar, temperatura, humedad relativa, y velocidad del viento (Ortega-Farias et al., 2004d). También, la ETr puede ser estimada usando el método de la evaporación de bandeja (EB), siempre y cuando se realice una adecuada calibración local del coeficiente de bandeja (Kp). La ETreal de la vid se puede cuantificar como: ETreal = ETr * Kc = EB * Kp * Kc La ETr horaria se puede calcular del siguiente modo(allen et al., 1998): ( Rn- G) + γ U2(e Ta ETr= + γ(1+ 0,34U ) 2 donde ETr = evapotranspiración de referencia (mm h -1 ); Rn = radiación neta (MJ m -2 h -1 ); G = calor del suelo (MJ m -2 h -1 ); = pendiente de la curva pressión de vapor en ο saturación versus temperatura ( kpa C 1 ); γ = constante sicrométrica (kpa C -1 ); e s = presión de vapor en saturación (kpa); e a = presión de vapor (kpa) ; T a = temperatura del aire (K); U2 = velocidad del viento medida a 2 metros (m s -1 ). s - e a ) - Determinación la cantidad de agua almacenada en el suelo Para determinar la cantidad de agua disponible en el suelo para la planta es necesario realizar un balance hídrico a nivel predial. Para esto se requiere medir en forma simultánea las siguientes variables: a) Propiedades Físico-Hídricas: Estas propiedades determinan la cantidad de agua disponible (humedad aprovechable) para los cultivos considerando la textura del suelo. Estas propiedades son: capacidad de campo, punto de marchitez permanente y densidad Aparente b) Aportes de agua a la zona de raíces: Para determinar los aportes agua en el suelo es necesario obtener: - Porcentaje de precipitaciones efectivas que representa de la cantidad de agua infiltrada en el suelo

4 - La evolución de la napa freática. c) Profundidad de Raíces: El objetivo del riego es aplicar el agua donde se ubica el mayor porcentaje de raíces efectivas, por lo tanto en cada predio es necesario realizar calicatas para determinar la profundidad de raíces efectivas. d) Criterio de Riego: En general esta variable es igual a 0,55 y 0,3 para los sistemas de riego por surco y goteo, respectivamente. Sin embargo, estos coeficientes deben ser modificados si se requiere aplicar la técnica del estrés hídrico controlado (EHC) para mejorar calidad. - Determinación del cultivo de riego o cultivo El efecto del estado fenológico sobre el consumo de agua de un cultivo esta representado por el coeficiente de cultivo (Kc), el cual depende del índice de área foliar en el tiempo o porcentaje de cubrimiento del suelo por el follaje, la localidad, la variedad y régimen de riego previo. En general este parámetro representa una gran incertidumbre pues en Chile existen pocos trabajos de validación del Kc del viñedo. 3. ESTUDIO SOBRE ESTRÉS HÍDRICO CONTROLADO - Aspectos generales Un estudio se llevó a cabo en la Viña San Pedro, sector Pencahue ubicado en la VII región (35º 22 latitud sur, 71º 47 longitud oeste; 150 m.s.n.m) durante la temporada , en una parcela experimental con cv. Cabernet sauvignon de 8 años de edad, plantado a una densidad de 3,0 x 1,2 m y regado por goteo (3,5 l/h). Las plantas son conducidas en espaldera simple (orientación norte - sur) y podadas en cordón apitonado con 20 yemas por metro lineal en las dos temporadas. El suelo posee una profundidad entre 45 cm y 60 cm y una textura franco arenosa en superficie y franco arcillosa a arcillosa en profundidad. Este suelo tiene una capacidad de campo de 144 mm de agua (24 cm 3 cm -3 ) y un punto de marchitez permanente de 66 mm (11 cm 3 cm -3 ). El clima es de tipo templado semiárido, caracterizado por tener un régimen térmico que varían en promedio, entre una máxima de 32,5 C y una mínima de 5,5 C en el período estival. El régimen hídrico presenta una precipitación promedio anual de 709 mm, un déficit hídrico de 863 mm con un periodo seco de 7 meses. El ensayo correspondió a un diseño experimental completamente al azar, con 4 tratamientos de reposición hídrica. Dichas reposiciones se efectuaron en base a la evapotranspiración real de la vid (ET real) en las etapas de cuaja a pinta (postcuaja) y de pinta a cosecha (post-pinta), generando los siguientes tratamientos (Cuadro 1):

5 Cuadro 1. Tratamientos de reposición hídrica en base a la ET real de la vid (Pencahue, VII región) Reposición Hídrica Tratamiento (% de la evapotranspiración real) Cuaja Pinta Pinta Cosecha (post-cuaja) (post-pinta) Una estación meteorológica automática (Adcon Telemetry, A 730) fue usada para medir temperatura del aire (Ta), humedad relativa (H.R), velocidad del viento (Vv), radiación solar (Rs) y precipitaciones (Pp), en intervalos de 15 minutos. Estos datos climáticos fueron utilizados para estimar el consumo real de agua de la vid (ETreal), a través del modelo de Penman-Monteith (Ortega-Farias et al. 2004d). El contenido de agua en el suelo se midió semanalmente usando un TDR (Time Domain Reflectometry, Trase System, modelo 6050X1). Para esto se instaló un par de guías de acero inoxidable de 60 cm de largo en cada repetición del ensayo. Para estimar el estado hídrico de la planta durante el ensayo, se midió el potencial hídrico del xilema al mediodía (Ψ x ) mediante una cámara de presión (Soilmoisture, modelo 3005, USA). Para esto seleccionó 2 hojas maduras y totalmente expandida, las que fueron envueltas en una bolsa de plástico y cubiertas con papel de aluminio 2 horas antes de realizar la medición. Finalmente, se realizaron mediciones de largo de brotes, peso de poda, peso de racimos, rendimiento por planta, diámetro de bayas, relación cutícula pulpa y composición química de mostos (sólidos solubles, ph, acidez total, fenoles y antocianas) y vinos (grado alcohólico, acidez total, ph, fenoles, antocianas, taninos e intensidad colorante) - Resultados y Discusión En el cuadro 2 se puede observar que precipitaron 67, 7 mm desde Septiembre a Marzo, donde cerca del 97,8 % de las precipitaciones cayeron en el período brotación-cuaja. Por otro lado, la cantidad total de agua aplicada durante el riego fue

6 de 927 y 371 m 3 ha -1 para los tratamientos T1 y T4, respectivamente. En relación al contenido de agua en el suelo (θ) y potencial hídrico del xilema (Ψx), el cuadro 3 indica que no existieron diferencias significativas entre los tratamiento en la cuaja debido a las precipitaciones caídas en el período de brotación-cuaja.. En esta etapa fenológica, los valores de θ y Ψx variaron entre 116 y 136 mm y entre MPa y MPa, respectivamente. Sin embargo, el estudio indico que existieron diferencias significativas entre los tratamiento para la pinta y cosecha, registrándose los valores más altos de θ y Ψx en el tratamiento T1 (Cuadro 3). Este tratamiento presento un contenido de agua del suelo de 111,6 mm y 115,6 mm en pinta y cosecha, respectivamente. De esta forma, los mayores valores de humedad de suelo fueron el reflejo del mayor nivel de riego en dichos tratamientos, mientras que los tratamientos estresados presentaron menores valores del contenido de agua del suelo, donde el tratamiento T4 mantuvo durante toda la temporada valores entre 90,6 mm y 91,6 mm desde pinta a cosecha. Sin embargo, hasta el período de pinta el contenido de agua del suelo en el tratamiento T2 se mantuvo cercano al presentado por el tratamiento T1, pero este disminuyó en el período de pos-pinta debido a la menor reposición en dicho período, lo que evidencia la efectividad del cambio de nivel de riego en dicho tratamiento. Por otro lado, la humedad de suelo fue similar en pinta y y cosecha para los tratamientos T3 y T4. Cuadro 2. Precipitaciones efectivas (Ppe) y cantidad de agua aplicada a través del riego (R) en las temporadas y en vides de Cabernet sauvignon con diferentes niveles de reposición hídrica (Pencahue, VII región). Reposición hídrica brotaci ón cuaja Precipitaciones efectivas (m 3 ha -1 ) cuaja pinta pinta cosecha Total Ppe (m 3 h -1 ) cuaja pinta Riego (m 3 ha -1 ) pinta Total cosech riego a (m 3 h -1 ) Total agua aplicada (Ppe+R) (m 3 ha -1 ) (T1) (T2) (T3) (T4) Lo anterior es corroborado por el estatus hídrico de la vid, el cual presento diferencias significativas entre los tratamientos (cuadro 3). En este caso, el tratamiento 1 presento los valores más altos de Ψ x (alrededor de 1,0 MPa) en la

7 pinta y cosecha. En pinta, los tratamiento T2, T3 y T4 presentaron similares valores de Ψ x, pero en la cosecha el tratamiento T4 presento el valor mas bajos de potencial hídrico (-1.52 MPa). En el Cuadro 4 se presentan el efecto de cuatro niveles de reposición hídrica sobre el largo de brotes (LB), peso de poda (Pp), peso de racimos (Pr) y rendimiento por planta (Rp). En este cuadro se observan diferencias significativas para las variables descritas, donde el tratamiento T4 presento los valores mas bajos para LB, Pp, Pr y Rp. Varios autores coinciden en que el crecimiento vegetativo, especialmente el largo de brotes, se ve fuertemente afectado por las restricciones hídricas, obteniéndose un gran efecto con un déficit hídrico aplicado en prepinta, ya que en dicho momento es más sensible al desarrollo (Matthews et al., 1987; Ginestar et al., 1998a; Smithyman et al., 2001). Por ende, una menor división celular traería consigo un menor desarrollo vegetativo, el cual va a depender del nivel de estrés aplicado (Matthews et al., 1987; Poni et al. 1993). Cuadro 3. Contenido de agua del suelo (θ) y potencial hídrico del xilema (Ψx) en cuaja, pinta y cosecha para vides (cv. Cabernet Sauvignon) sometida a cuatro niveles de reposición hídrica (Valle de Pencahue, VII región) θ (mm) Ψx (MPa) Reposición hídrica Cuaja Pinta cosecha Cuaja Pinta cosecha (T1) (T2) (T3) (T4) Signific. y 136,2 134,2 126,8 116,4 n.s. 115,6 a 119,4 a 92,4 b 91,6 b * 111,6 a 84,6 b 88,2 b 90,6 b ** -0,62-0,63-0,71-0,61 n.s. -1,00 a -1,24 b -1,17 b -1,18 b * -1,03 a -1,36 bc -1,22 b -1,52 c ** CV (%) 16,8 14,3 12,8 14,3 12,8 17,5 z : Valores seguidos de igual letra en las columnas, no difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de separación de medias de LSD ( p 0,05 ); y : Significancia: n.s. : no significativo; *: significativo; **: altamente significativo, (p 0,01); CV: coeficiente de variación (%)

8 Cuadro 4. Efecto de cuatro niveles de reposición hídrica sobre el largo de brotes, peso de poda, peso de racimos y rendimiento por planta, cv Cabernet sauvignon (Valle de Pencahue, VII región). Reposición hídrica (T1) (T2) (T3) (T4) Signific. y Largo de brote (cm) 111,8 a 103,5 ab 98,5 b 92,9 b ** Peso de poda (kg/plta) 1,12 a 0,78 b 0,72 b 0,73 b * Peso racimo (g) 125,9 a 82,5 b 84,3 b 77 b ** Rdto. (kg/pta) 4,32 a 2,59 bc 2,91 b 2,02 c ** CV (%) 14,6 22,8 42,2 41,1 z : Valores seguidos de igual letra en las columnas, no difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de separación de medias de LSD ( p 0,05 ); y : Significancia: n.s. : no significativo; *: significativo; **: altamente significativo, (p 0,01); CV: coeficiente de variación (%) En el Cuadro 5 se presentan las características de las bayas a cosecha, apreciándose diferencias significativas entre los tratamientos para diámetro de bayas, relación cutícula/pulpa, sólido solubles, acidez total, fenoles totales y antocianas totales. En este caso, se observa que tratamientos T1 y T4 presentaron un diámetro de baya de 11,2 mm y 10,9 mm, respectivamente. En cuanto a la relación cutícula/pulpa, los mayores valores fueron obtenidos en el tratamiento T4, mientras que el tratamiento T1 presentó el menor valor. Los resultados obtenidos en el diámetro de baya concuerdan con los observados por Matthews et al. (1987); Matthews y Anderson (1989); Poni et al. (1993) y Ojeda et al. (2001), quienes encontraron restricciones en el crecimiento de la baya, reflejado en el diámetro de esta, con menores suministros hídricos, siendo el estrés entre cuaja-pinta el de mayor efecto en el crecimiento de la baya. Por otro lado, una alta relación superficie/volumen reflejada en un pequeño tamaño de baya es comúnmente preferida, debido a que una mayor proporción de cutículas favorecería la extracción de polifenoles totales, antocianinas totales y taninos (Hepner et al., 1985), los que otorgan color y sabor al vino (Freeman y Kliewer, 1983). Es así como las plantas con mayor reposición hídrica, cuyos Ψ x permanecieron en torno a los 1 MPa en pinta y cosecha, obtuvieron la menor concentración de fenoles y antocianas totales en las bayas, mientras que las mayores concentraciones de estos compuestos fueron encontrados en vides con una menor reposición hídrica (tratamiento T3 y T4). Sin embargo, pese a que dichos tratamientos presentaron similares Ψ x en pinta, el tratamiento T4 presentó un Ψ x en cosecha más bajo que el tratamiento T3 (Cuadro 3), lo cual no se tradujo en un significativo aumento de la concentración de compuestos fenólicos en la baya al momento de cosecha, dejando en evidencia que para las condiciones del estudio no es necesario un fuerte estrés en el período pintacosecha para aumentar la concentración de fenoles y antocianas en la baya

9 (Acevedo et al., 2004), ya que además esto trae consigo una disminución más marcada del rendimiento CONCLUSIONES El mayor crecimiento vegetativo y rendimiento en este estudio fue obtenido en plantas que presentaron Ψ x en torno a los 1 MPa durante el período de pinta y cosecha, mientras que los menores valores en dichas variables se obtuvieron de plantas que presentaron Ψ x de 1,18 a 1,24 MPa en pinta y de 1,52 MPa en cosecha. El menor potencial enológico de la fruta fue obtenido de plantas que presentaron Ψ x en torno a los 1 MPa durante el período de pinta y cosecha. Por otra parte, el mayor potencial enológico de la fruta fue obtenido en plantas que presentaron Ψ x de 1,18 a 1,24 MPa en pinta y de 1,22 a 1,52 MPa en cosecha. Cuadro 5. Efecto de cuatro niveles de reposición hídrica sobre diámetro de bayas, relación cutícula pulpa, solido soblubles, ph, acidez total, fenoles totales y antocianas totales, cv Cabernet Sauvignon (Valle de Pencahue, VII región). Reposición hídrica (T1) (T2) (T3) (T4) Signific. y Diámetro de baya (mm) 11,2 a 11,0 ab 10,7 b 10,2 c ** Relación cutícula/ pulpa 4,45 b 4,48 b 4,72 ab 5,27 a * Sólidos solubles (%) 24,1 c 24,9 ab 24,7 b 25,4 a ** ph 3,67 3,77 3,75 3,81 n.s. Acidez total (g/lt H 2 SO 4 ) 3,28 a 2,96 b 2,91 b 3,02 b * Fenoles totales (mg/lt) 2007 c 2603 b 2944 a 3132 a ** Antocianas totales (mg/lt) 1612 c 1735 b 1791 a 1810 a ** CV (%) 7,3 22,9 2,2 2,9 6,0 17,1 4,7 z : Valores seguidos de igual letra en las columnas, no difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de separación de medias de LSD ( p 0,05 ); y : Significancia: n.s. : no significativo; *: significativo; **: altamente significativo, (p 0,01); CV: coeficiente de variación (%)

10 4.- APLICACIÓN DEL RIEGO DE PRECISIÓN (Extraído de Ortega-Farias et al. 2003) A continuación se presenta un estudio de caso donde se muestra la aplicación del riego de precisión en un viñedo comercial de la VII Región. El servicio de programación del riego se llevó a cabo durante la temporada 2002/03 en un viñedo de aproximada 42 há, de las cuales el 60 % de la superficie correspondió al cv. Cabernet sauvignon y el resto al cv. Merlot. Ambos cultivares fueron conducidos en espaldera simple y regados por goteo (4,0 L h -1 ). De acuerdo a los objetivos de producción (Cuadro 6) y tipo de suelo (Cuadro 7), el viñedo fue separado en cuatro sectores de riego homogéneo para realizar un manejo del agua en forma diferenciada (sitio específico). Cuadro 6. Características de los sectores homogéneos de riego Sector Cultivar Calidad Marco de plantación ( m x m) 1 Cabernet sauvignon 2 Cabernet sauvignon 3 Cabernet sauvignon Rendimient o (ton ha -1 ) Reserva 1 x 3 8,5 Premium 1 x 3 6,5 Varietal 1 x 3 16,8 4 Merlot Reserva 1 x 2 9,0 Cuadro 7. Propiedades físico-hídricas de los sectores homogéneos de riego Sector Textura CC (%) PMP (%) Da (gr cm-3) Cr (%) 1 Francoarenosa ,52 16,5 2 Francoarcillosa ,37 23,0 3 Arcillosa , Franca ,42 17,0 PMP = punto de marchitez permanente; CC = capacidad de campo; Da = densidad aparente; Cr = criterio de riego.

11 Un vez definido los sectores homogéneos se procedió a instalar cuatro estaciones de muestreo para medir la humedad volumétrica del suelo en la profundidad efectiva de la raíces. Para definir los valores críticos de humedad del suelo se utilizó un criterio de riego de 55 % y 50 % para los vinos de calidad (reserva y premium) y varietales, respectivamente. Las mediciones de humedad volumétrica del suelo fueron realizadas en forma semanal para chequear los tiempos de riego recomendados por el sistema informático del CITRA. Para los sectores 1, 2 y 3, la aplicación del agua fue realizada dos veces por semana y el tiempo de riego fue estimado en base a las condiciones climáticas y a los coeficientes de riego ajustados (Figura 1). En la Figura 1 se presentan los coeficientes de riego (sitio-especifico) para los sectores homogéneos de riego. En esta Figura se puede observar que los valores de Kr fueron máximos entre fines de enero y primera semana de febrero. Por otro lado, el sector 3, que produce vinos varietales, presentó los mayores valores de Kr durante toda la temporada. Los sectores 1 y 3 presentaron valores más bajos de Kr y en general fueron similares durante toda la temporada, excepto entre el 15 diciembre y 20 de enero, donde el Kr fue menor en el sector 2. En este caso, el agricultor aplicó un estrés más severo entre la cuaja y la pinta con el objeto de obtener vino Premium del sector 2. En el caso del cv. Merlot (sector 4), el agricultor aplicó un coeficiente mayor para evitar las presencia de bayas deshidratadas. Es importante mencionar que los coeficientes de riego fueron desarrollados en conjunto con los enólogos de la viña, quienes definieron la calidad de los mostos de cada sector Kr Dic Ene Feb Mar Abr Sector1 Sector2 Sector3 Setor4 Figura 1. Variabilidad espacial de coeficiente de riego

12 En los sectores 1 (vino reserva) y 2 (vino premium) se puede observar que los niveles de humedad del suelo fueron reducidos desde capacidad de campo hasta la humedad crítica (Hc), la cual fue alcanzada en la segunda semana de Diciembre (Figura 2a y 2b). Después de esta fecha, el agricultor realizó dos riegos largos para rellenar la capacidad de estanque del suelo. Posteriormente, en ambos sectores los niveles de humedad del suelo se mantuvieron alrededor de la humedad crítica entre la primera semana de Enero y la segunda semana de Marzo. Lo anterior es más notorio en el sector 2, donde los niveles de humedad del suelo se mantuvieron por debajo del valor crítico para favorecer el color de los mostos y vinos. Con este nivel de estrés, los valores de diámetro promedio de las bayas y relación cutícula/pulpa fueron de 10,5 mm y 4,9, respectivamente. Para lograr esto, el agricultor aplicó en el sector 2 un caudal total de 953 m 3 ha -1 y tiempo de riego de 71,5 h (Figuras 3 y 4). En el sector 3 (vino varietal), la estrategia de riego fue mantener el contenido de agua del suelo por sobre la humedad crítica entre la cuaja y la cosecha (Figure 2c). En este sector el caudal total (3080 m 3 ha -1 ) y tiempo de riego (231 h) fueron los más altos en comparación con los otro sectores de riego (Figuras 8 y 9). Los niveles de producción para los sectores 1, 2 y 3 fueron 8,5 ton ha -1, 6,5 ton ha -1 y 16,8 ton ha -1, respectivamente (Cuadro 6). En el caso del sector 4 (Figura 2d, cv Merlot), los riegos fueron realizados en forma diaria y los niveles de humedad del suelo se mantuvieron por sobre el valor critico durante toda la temporada. Esta estrategia fue usada para evitar la deshidratación de bayas y por otro lado producir suficiente estrés entre cuaja y pinta para mejorar color de los mostos y vino. En este caso, el rendimiento fue 11,6 ton ha -1.

13 35 a) Sector 1, Cabernet sauvignon reserva 35 b) Sector 2, Cabernet sauvignon premium Hs(%) 20 Hs (%) (19/10) (21/11) (31/12) (04/02) (11/03) 5 (19/10) (21/11) (31/12) (04/02) (11/03) Fecha Fecha CC PMP Hs Hc CC PMP Hs Hc 35 c) Sector 3, Cabernet sauvignon varietal 35 d) Sector 4, Merlot reserva Hs (%) Hs (%) (19/10) (21/11) (31/12) (04/02) (11/03) Fecha CC PMP Hs Hc 5 (13/10) (21/11) (19/12) (05/01) (23/01) (20/02) Fecha CC PMP Hs Hc Figura 2. Variabilidad espacial de la capacidad de campo (PMP), punto de marchites permanente (PMP), humedad de suelo (Hs) y valor crítico de humedad del suelo (Hc) (Temporada 2002/03)..

14 Tiempo de riego (h) Sectores de riego Figura 3. Variación espacial del tiempo de riego (Temporada 2002/03) Caudal (m 3 ha -1 ) Sectores de riego Figura 4. Variación espacial del caudal total (Temporada 2002/03).

15 CONCLUSIONES El desarrollo de mapas con sectores homogéneos en cuanto a suelo, consumo de agua y vigor del viñedo nos permite realizar un manejo del agua de riego acorde a las características específicas de cada cuartel. Para lograr esto es importante realizar una calibración sitio-específica del modelo de programación del riego, con el objeto desarrollar coeficientes de riego para cada sector homogéneo dentro del viñedo. 5. ESTUDIO DE CASO EN UN VIÑEDO COMERCIAL, CV. MERLOT (Extraído de Ortega-Farias et al. 2004e) El estudio de caso corresponde a un viñedo comercial que presentaba una alta incidencia de deshidratado prematuro de bayas. En este caso, el cv. Merlot tiene 5 años de edad y esta plantado a una densidad de 2,0 x 1,0 m, regado por goteo (4,0 l/h), conducido en espaldera simple con orientación este-oeste y podado en cordón apitonado. Para calibrar localmente el riego, en el viñedo se estableció una parcela experimental con el objetivo de desarrollar valores críticos de humedad de suelo (Hc), potenciales hídricos del xilema (ψ x ) y coeficientes de riego (Kr). Paralelamente, en el viñedo se procedió a tomar muestras de suelo para determinar las propiedades físico-hídricas (capacidad de campo, punto de marchitez permanente y valor crítico de riego) con el objetivo de cuantificar la capacidad de estanque del suelo. Adicionalmente, en el medio del viñedo se instalo una estación meteorológica automática y se realizaron un monitoreo de humedad del suelo durante toda la temporada. Finalmente, en el viñedo se realizaron mediciones de ψ x para evaluar el estatus hídrico del viñedo y corregir la programación del riego. En la primera temporada de estudio ( ), el viñedo presentó una pérdida de rendimiento de alrededor del 60 %, el cual fue asociado a valores de Kr equivalente a 0,25 en la etapa de pinta. Con esta estrategia de riego, el viñedo en pinta presentó una humedad volumétrica del suelo de 15 % y un potencial hídrico del xilema de -1,35 MPa (Cuadro 8). Durante la temporada se observó que los niveles de humedad volumétrica del suelo oscilaron alrededor de la humedad crítica, con un valor mínimo de 19 % entre cuaja y pinta. En este caso, el viñedo presentó una pérdida de rendimiento de alrededor del 10 % (Cuadro 5). En la temporada , el viñedo presentó una pérdida de rendimiento de alrededor del 5 % y los niveles de humedad de suelo para toda la temporada variaron entre la capacidad de campo y el nivel crítico de humedad (23 %). Por otro lado, los valores ψ x oscilaron alrededor de 1 MPa, valor crítico de potencial de xilema bajo el cual el viñedo podría presentar deshidratado prematuro de bayas. Es importante recordar que en esta temporada, los viñedos de la zona presentaron una incidencia importante de deshidratado, el cual afectó negativamente los rendimientos.

16 CONCLUSIONES Una calibración local del riego unido a prácticas vitivinícola orientadas a mantener el equilibrio del viñedo son las claves para reducir significativamente la incidencia del deshidratado prematuro de bayas (DPB). En este caso, el desarrollo de coeficientes de riego sitio-específicos unido a la determinación de umbrales de potencial hídrico del xilema son fundamentales para evitar perdidas de rendimiento por DPB. Cuadro 8. Humedad volumétrica del suelo, potencial hídrico del xilema y coeficiente de riego en pinta asociado a porcentaje de perdida de rendimiento por el deshidratado prematuro de bayas, cv. Merlot. Temporada θ ψ x Kr Pérdidas de (%) (MPa) rendimiento (%) ,0-1,35 0, ,0-1,13 0, ,9-0,97 0,60 5

17 LITERATURA CITADA Acevedo, C., Ortega-Farías, S., Moreno, Y. and Córdova, F Effects of different levels of water application in pre- and post-veraison on must composition and wine color (cv. Cabernet Sauvignon. Acta Hort. (ISHS) 664: Bramley, R. 2001b. Precision Viticulture Research supporting the development of optimal resource management for grape and wine production. In Work W14: Precision Viticulture Principles, opportunities and applications. The Eleventh Australian Wine Industry Technical Conference October, 2001, Adelaide, SA. Bramley, R:G:V. 2001a. Progress in the Development of Precision Viticulture Variation in yield, quality and soil properties in Contrasting Australian Vineyards. In Precision tools for improving Land Management (Eds. L D Currie and P Logana Them). Occasional report No. 14, Fertilizer and Lime Research Centre, Massey University, Palmestron North. Pp Duarte, M "Determinación de umbrales del potencial hídrico del xilema en condiciones de riego deficitario controlado en vides cv. Cabernet sauvignon". Tesis de Magíster en Horticultura, Universidad de Talca. 41 pp. Ferreyra, R., Sellés, G., Peralta, J., y Burgos L Efecto de la restricción del riego en distintos períodos de desarrollo de la vid cv. Cabernet sauvignon sobre la producción y calidad del vino. Agricultura Técnica 62: Freeman, B.M. and Kliewer, W Effect of irrigation, crops level and potassium fertilization on Carignane vines. II. Grapes and wine quality. Am. J. Enol. Vitic. 34: Ginestar, C., Eastham, J., Gray, S. and Iland, P., Use of sap-flow sensors to schedule vineyard irrigation. I. Effects of post-veraison water deficits on water relations, vine growth, and yield of Shiraz grapevines. Am. J. Enol. Vitic., 49: Hepner, Y.; Bravdo, C.; Loinger C.; Cohen, S. and Tabacman, H Effect of drip irrigation schedules on growth, yield, must composition and wine quality of Cabernet sauvignon. Am. J. Enol. Vitic. 36: Lamb, D. (Ed) Vineyard Monitoring and Management Beyond Precision Viticulture: A workshop investigating the latest technologies for monitoring and managing variability in vineyard productivity. Wagga Wagga, , Australia Matthews, M.A., Anderson, M.M. and Schultz, H.R Phenologic and growth responses to early and late season water deficit in Cabernet Franc. Vitis 26: Matthews, M.A. and Anderson, M.M., Reproductive development in grape (Vitis vinifera L.): response to seasonal water deficits. Am. J. Enol. Vitic. 40:

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