INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO A. Deloire 1, H. Ojeda 2, O. Zebic 3, N. Bernard 3, J.J. Hunter 4, A.

DELOIRE, INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO, PÁG. 1 INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO A. Deloire 1, H. Ojeda 2, O. Zebic 3, N. Bernard 3, J.J. Hunter 4, A. Carbonneau 1 1 Agro M - INRA, UMR 1083 «Sciences pour l Oenologie et la Viticulture», 2 place P. Viala, F-34060 Montpellier, Cedex 1. 2 INRA Unité Expérimentale de Pech Rouge, 11430 GRUISSAN, France. 3 SFERIS, 2 place P.Viala, F-34060 Montpellier Cedex 1. 4 ARC Infruitec-Nietvoorbij (The Fruit, Vine and Wine Institute of the Agricultural Research Council), Private Bag X5026, 7599 Stellenbosch, South Africa. Auteur de correspondance : deloire@ensam.inra.fr Introducción El agua es un factor importante y determinante en los terroirs vitícolas. En la vid, el agua es un elemento fundamental de su crecimiento vegetativo / reproductivo y de su funcionamiento fisiológico y bioquímico. Además, la evolución del estado hídrico del viñedo influye en la calidad de la vendimia, determinada por la calidad sanitaria de la uva y la evolución bioquímica de la baya (azúcares, acidez, ph, compuestos fenólicos y precursores de aromas, potasio, nitrógeno, ) y en el tipo del vino. Sin embargo, más allá de las variables climáticas agua y temperatura, es necesario recordar que otros factores son esenciales para una buena maduración de la uva: el sistema de conducción y la arquitectura de la vegetación altura de la canopia y del sistema (ej. número de alambres de posicionamiento), distribución de los brotes en el cordón, homogeneidad de la vegetación- el equilibrio ente la superficie foliar expuesta y la producción (SFE/P en Kg/m 2 ) el equilibrio entre la superficie foliar total y el número de racimos por brote las prácticas culturales (fertilización, manejo del suelo, intervenciones en verde, riego, ) Es importante poder medir el estado hídrico del viñedo a escala de la parcela o de un grupo de parcelas. Existen numerosas técnicas directas e indirectas (Hunter y Archer 2001 ; Hunter y Myburgh, 2001 ; Gaudillère et al., 2002 ; Deloire et al., 2004) pero la técnica de referencia sigue siendo, incuestionablemente, el potencial hídrico foliar (Carbonneau, 1998 ; Hunter, 1998a, 1998b ; Choné et al., 2001 ; Ojeda et al., 2001 ; Williams y Araujo, 2002 ; Deloire et al., 2004). El potencial hídrico foliar de base (phf base): Este potencial ha permitido establecer sólidos umbrales de referencia, validados a escala internacional (Tabla 1). El phf base se mide al final de la noche, justo antes de la salida del sol, cuando los estomas de la planta están aún cerrados (figura 1). Durante la noche, la planta reequilibra su estado hídrico con la reserva de agua de la fracción de suelo utilizable por las raíces funcionales. El phf base indica por lo tanto el estado hídrico real de la planta en un momento dado durante el curso de su ciclo de desarrollo. Las unidades de medida son el bar o MPa (mega Pascal). Tabla 1 : Potenciales hídricos foliares de base y estado hídrico de la vid (según Carbonneau, 1998). phfb (Ψ b, bars) Estado hídrico de la vid 0 a -2 restricción hídrica ausente a leve -2 a -4 restricción hídrica leve a media -4 a -6 restricción hídrica media a fuerte -6 a -8 restricción hídrica fuerte a severa < -8 restricción hídrica severa El potencial hídrico foliar diario (phf diario): Durante el transcurso del día, la planta consume agua, transpira. El phf diario permite medir la dinámica de deshidratación de la vid en el curso del día (figura 1). Esta dinámica de desecamiento (vaciamiento de la reservas de agua de la

DELOIRE, INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO, PÁG. 2 planta) depende principalmente de la reserva de agua del suelo y, por consecuencia, del estado hídrico de la planta al amanecer (de ahí el interés de conocer el phf base), del sistema de conducción (superficie foliar total y expuesta, SFt y SFE respectivamente), del cepaje (comportamiento fisiológico de tipo isohídrico o anhisohídrico), de las prácticas culturales y de la evapotranspiración potencial (ETP). El potencial hídrico foliar mínimo (phf mínimo): el phf diario durante el desarrollo del día alcanza un valor mínimo (en valor negativo) que se denomina potencial hídrico foliar mínimo (figura 1). Según los valores de phf base, el phf mínimo se alcanzará antes o después durante el curso del día. Para un umbral de phf base entre 0 a -5 bares, el phf mínimo puede ser alcanzado entre las 13h y las 16h (horas de verano). Para los phf base inferiores a -6 bares, el phf mínimo se alcanza generalmente entre las 12h y las 14h, incluso más temprano durante la mañana. Evolución diaria del potencial hídrico foliar 0-5 noche Tiempo solar verdadero mañana mediodía tarde noche Potencial hídrico foliar de base (su valor depende del estado hídrico del suelo en contacto con las raíces de la cepa) Bares -10-15 -20 Potencial hídrico foliar mínimo (su valor depende del phf de base pero varía en función de las condiciones climáticas del día, el sistema de conducción, la variedad, etc.) Figura 1: Modelo de evolución diaria del potencial hídrico foliar y momentos de ocurrencia de los potenciales hídricos foliares de base y mínimo en una planta de vid. Resultados y Discusión La figura 2 muestra durante una jornada dos evoluciones de potenciales hídricos foliares de plantas de Merlot en idénticas condiciones de manejo. Las evoluciones del phf diario son diferentes cuando los phf base son los mismos, al menos durante el período en que se realizaron las mediciones. La diferencia se explica por la implantación del sistema radicular ligado aquí a la profundidad del suelo. La figura 3 muestra una distribución equilibrada de un sistema radicular de la vid.

DELOIRE, INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO, PÁG. 3 Complementariedad de los 2 potenciales hídricos para el seguimiento del viñedo Potencial hídrico foliar (bares) hora 6 8 10 12 14 16 18 20 >20mm 5mm << 20mm < 5mm 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 -16-18 -20 bloqueo de la fotosíntesis Le chalet AGRO M / INRA - SFERIS Pont de vassal 330 mg azúcar/ baya profundidad 250 mg azúcar/ baya Figura 2: Ejemplo de dos evoluciones diarias diferentes del estado hídrico del Merlot en una situación donde la demanda y la oferta de agua son las mismas. La variable es la implantación del sistema radicular en relación a la profundidad del suelo. profundidad 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm 50 cm 60 cm 70 cm 80 cm 90 cm 100 cm 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm 50 cm 60 cm 70 cm 80 cm 90 cm 100 cm Figura 3: Ejemplo de distribución equilibrada del sistema radicular de la vid. El volumen de suelo disponible está completamente ocupado por las raíces primarias (gruesas) y secundarias (finas). El tipo de suelo y su contenido de agua establecen la distribución del sistema radicular (fotografía gentileza de JJ Hunter). Las relaciones entre los potenciales, el phf base y el phf mínimo, no son lineares (Carbonneau, 2002; Carbonneau et al., 2003). Es por ello que es necesario asociar los dos tipos de potenciales para analizar de manera confiable la evolución hídrica de la planta y comprender las consecuencias de las restricciones hídricas sobre su fisiología (fotosíntesis, ) y sobre la dinámica de maduración de las bayas. Indicadores de funcionamiento de la vid y de su maduración en relación a su estado hídrico están siendo actualmente validados (Deloire y Hunter, comunicación personal). La tabla 2, asociada a la figura 4, muestran las relaciones entre los umbrales de potencial hídrico foliar de base y el funcionamiento global de la vid (Bernard et al., 2004 ; Deloire et al., 2004 ; Ojeda et al., 2002). La restricción hídrica de la vid debe razonarse en términos de período de ocurrencia durante el curso del período vegetativo (por ej.: brotación floración, floración envero y envero maduración), de duración y de intensidad (por ello la importancia

DELOIRE, INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO, PÁG. 4 de contar con umbrales de referencia). Según la intensidad de la restricción hídrica, su período de aparición y su duración, las consecuencias sobre el desarrollo de la planta y del fruto, sobre las relaciones vid-uva y sobre la dinámica de maduración no serán las mismas (Morlat, 1989 ; Van Leeuwen et Seguin, 1994 ; Carbonneau A., 2002 ; Ojeda et al, 2002 ; Deloire et al., 2004, Hunter et al., 2004) y las principales funciones morfológicas y metabólicas de la vid pueden ser estimuladas, no modificadas o inhibidas (tabla 2 y figura 3). Es mediante el conocimiento preciso del impacto de la restricción hídrica sobre la fisiología de la vid y sobre la bioquímica de la baya que podemos ahora: diagnosticar la influencia del terroir sobre la vid (ej. las relaciones suelo-planta-uva ) proponer soluciones técnicas para economizar el agua de la planta o para reducir el vigor proponer itinerarios de riego en función de los objetivos de producción y del tipo de vino Tabla 2: umbrales de potenciales hídricos foliares de base (Ψ b, en bares) y posibles consecuencias sobre el funcionamiento de la vid. Es necesario notar que según los cepajes los umbrales pueden variar (Bernard et al., 2004). Ψ b (bares) Crecimiento Crecimiento de la Fotosíntesis Maduración de la vegetativo baya uva 0 a 3 normal normal normal normal -3 a -5 reducido normal a reducido normal a reducido normal o estimulada -6 a -9 reducido a reducido a reducido a inhibido reducida a inhibida inhibido inhibido < -9 inhibido inhibido inhibición parcial o total inhibición parcial o total Las relaciones posibles entre el estado hídrico de la vid, principalmente de cuaje a madurez, y los tipos de vinos son propuestos en la tabla 3 y la figura 4. Estos resultados son complementarios a los descriptos por Ojeda et al. (2004). La gestión de los aportes de agua al viñedo se debe decidir en función de los objetivos de producción previamente definidos y en relación a un tipo de vino esperado. La medida directa y continua del estado hídrico de la vid permite ajustar los aportes de agua durante el desarrollo vegetativo de la cepa y de sus raíces en función de la dinámica de maduración del fruto, con el objetivo de alcanzar los objetivos de producción. El contexto (eventos climáticos, prácticas culturales, cepajes, ) debe tenerse en cuenta para interpretar el estado hídrico de la planta y ajustar los itinerarios culturales. Tabla 3: tipo de vino y estado hídrico del viñedo. Clasificación de los tipos de vino Principales características del vino 1 Herbáceo, diluido, acidez elevada, desequilibrado 2 Frutado, ligero, equilibrado 3 Frutado/tánico, equilibrado, concentrado 4 Tánico/frutado, equilibrado, concentrado Denso, equilibrado/desequilibrado, concentrado, 5 contenido elevado de alcohol Tánico/duro/astringente, desequilibrado, contenidos 6 elevados de alcohol. La tabla 3 está estrechamente ligada a la figura 6. Presenta los diferentes tipos de vino posibles en función del estado hídrico del viñedo de cuaje a madurez. La recomendación es no tener una restricción hídrica desde brotación a floración (phfb : Ψb = 0 à 2 bars). Las características de la uva y el tipo de vino estará en parte determinado por el nivel de la restricción hídrica desde cuaje a envero y desde envero a madurez (figuras 5 y 6). Se trata antes que nada de una base de trabajo establecida a partir de algunos cepajes tintos.

DELOIRE, INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO, PÁG. 5 Relaciones entre la restricción hídrica, la vid, la uva y los vinos crecimiento vegetativo crecimiento de la baya F-E E-M fotosíntesis Maduración de la uva tipo de vino de 0 a 3 bares 1 de -3 a 6 bares 2 3-4 de -6 a 9 bares debajo de 9 bares 4-5 5-6 AGRO M / INRA - SFERIS Figura 4: Ejemplo de posibles relaciones entre los umbrales de potencial hídrico foliar de base, el crecimiento y el metabolismo de la vid y de la uva y el tipo de vino (ver tabla 3). La restricción hídrica debe razonarse en términos de umbrales de referencia, de duración y de período se ocurrencia (estados fenológicos). El tipo de vino estará fuertemente influenciado por la experiencia hídrica de la planta y de sus raíces durante la temporada (verde: metabolismo normal, amarillo: metabolismo retardado; rojo: metabolismo inhibido; F-E: floración-envero; E-M: envero-madurez). Un ejemplo ilustrativo de la influencia del estado hídrico del viñedo sobre las características de la uva se muestra en la figura 5. A medida que el nivel de restricción aumenta, la acidez de la uva disminuye y la riqueza de compuestos ligados a la calidad (antocianas, polifenoles totales IPT-, azúcares Brix-) se incrementan. Paralelamente disminuyen el rendimiento, principalmente por reducción del peso de la baya, y del resto de las variables cuantitativas (peso de madera de poda, circunferencia de tronco, Superficie foliar expuesta, ). Si la restricción sobrepasa un determinado umbral de restricción hídrica ( umbral óptimo ), donde la uva alcanza su máxima concentración de azúcares y fenoles, la concentración en componentes llamados cualitativos disminuye conjuntamente al peso de la baya, los rendimientos y al resto de las variables cuantitativas. Si la situación de restricción severa se repite varios años, la planta tendrá sufrirá un debilitamiento grave que podría comprometer su supervivencia.

DELOIRE, INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO, PÁG. 6 Variables cualitativas ºBrix Ψ b= -5 bares Variables cuantitativas IPT ph Ψ b= -4 bares Peso de la baya SFEp CP2= 26,7% Antocianas (mg/kg de uva) Ψ b= -6 bares Rendimientos Circunferencia de tronco Ψ b= -3 bares Peso de madera de poda Ψ b= -8 bares Ψ b= -2 bares Ψ b= -10 bares Acidez total CP1=38,7% Figura 5: Análisis de componentes principales realizados sobre un conjunto de variables cualitativas y cuantitativas en un viñedo de Syrah sometido a diferentes niveles de restricción hídrica (Ojeda y colaboradores, INRA, Unidad Experimental de Pech Rouge). La línea discontinua representa la evolución de los potenciales de base promedios (Ψb) medidos entre envero y cosecha. IPT: índice de polifenoles totales; SFEp: superficie foliar expuesta potencial. La figura 6 propone las posibles relaciones entre el estado hídrico del viñedo, medido desde envero a madurez, y un tipo de vino potencial. La restricción hídrica va a modificar el metabolismo de la baya, pero también su volumen y la relación hollejo/pulpa (relación 3/R). Esto resulta en un aumento de la concentración del vino, como ya ha sido ampliamente demostrado y publicado por varios autores. Relaciones entre restricción hídrica, vid, uva y vinos envero madurez de 0 a 3 bares frutado de -3 a 6 bares de -6 a 9 bares debajo de 9 bares concentrado tánico AGRO M / INRA - SFERIS Figura 6 : Posibles relaciones entre el estado hídrico del viñedo (medido por los potenciales hídricos foliares de base durante la maduración de la uva) y el tipo de vino.

DELOIRE, INFLUENCIA DEL ESTADO HÍDRICO DEL VIÑEDO EN EL TIPO DE VINO, PÁG. 7 Conclusiones La determinación del estado hídrico del viñedo permite, en un plano científico, comprender el funcionamiento fisiológico, bioquímico y molecular de la planta y de la uva. En el plano aplicado permite: realizar una zonificación hídrica de las parcelas vitícolas a partir del seguimiento del estado hídrico de las plantas, monitorear las parcelas en función de las características de la temporada y asegurar la trazabilidad, conocer las consecuencias de los itinerarios culturales sobre el estado hídrico del viñedo, establecer, a nivel parcelario y por variedad, las dinámicas de maduración de la uva, pilotear el riego (dónde, cuándo y cuánto). Los potenciales hídricos foliares no son siempre accesibles para determinaciones rutinarias (precio del equipo, tiempos de determinación, tecnicidad, ). Por ello es necesario profundizar sobre alternativas técnicas para determinar el estado hídrico del viñedo, basadas en los potenciales hídricos foliares (medidas de referencia), que sean fiables y fáciles de utilizar para y por el profesional del sector vitícola. Algunas de estas técnicas son operacionales o en curso de desarrollo (temperatura de hojas, infrarrojo, ). El tipo de vino y los rendimientos son altamente dependientes del estado hídrico del viñedo en interacción con la temperatura (Bonnardot et al., 2002 ; Bonnardot, 2002 ; Hunter y Bonnardot, 2003 ; Vaudour, 2003). Actualmente es posible, en un viñedo dado o en un contexto cultural preciso, pilotear los aportes de agua o adaptar las prácticas culturales para responder a objetivos de producción definidos. Agradecimientos Queremos agradecer ampliamente al Dr JJ Hunter (ARC Infruitech-Nietvoorbij, Stellenbosch, Sudáfrica) por la imagen fotográfica concerniente al sistema radicular de la vid, del mismo modo que por sus clarificadoras opiniones sobre el tema del desarrollo radicular de la vid. Bibliografía : BERNARD N., ZEBIC O., DELOIRE A., 2004. Estimation de l état hydrique de la vigne par la mesure de la température foliaire : un outil au service des professionnels. Le Progrès Agricole et Viticole, 23, 539 542. BONNARDOT V., PLANCHON O., CAREY V. & CAUTENET S., 2002. Diurnal wind, relative humidity and temperature variation in the Stellenbosch- Groot Drakenstein wine growing area. S. Afr. J. Enol. Vitic., Vol.23, No.2, 62-71. BONNARDOT V., 2002. The sea-breeze: a significant climatic factor for viticultural zoning in Coastal wine-producing areas. In Proc. IVth International Symposium for Viticultural Zoning. Avignon, France, 2002. Tome 1, 339-348. CARBONNEAU A., DELOIRE A., COSTENZA P., 2003. Le potentiel hydrique foliaire : sens des différentes modalités de mesure. Gesco XIII éme journées du groupe européen d étude des systèmes de conduite de la vigne, Montevideo, Uruguay, 3 7 février. CARBONNEAU A., 2002. Gestion de l eau dans le vignoble: théorie et pratique. Le Progrès Agricole et Viticole. 21, 455 467. CARBONNEAU A., 1998. Aspects qualitatifs, 258 276. In Traité d irrigation, Tiercelin J.R., Tec et Doc Lavoisier ed., 1011 p. CHONÉ X., VAN LEEUWEN C., DUBOURDIEU D., GAUDILLÈRE J.P., 2001. Stem water potential is a sensitive indicator of grapevine water status. Annals of Botany, 87 (4), 477-483. DELOIRE A., CARBONNEAU A., WANG Z., OJEDA H., 2004. Vine and Water, a short review, J. Int. Sci. Vigne vin, 38, 1, 1 13. GAUDILLÈRE J.P., VAN LEEUWEN C. AND OLLAT N., 2002. Carbon isotope composition of sugars in grapevine, an integrated indicator of vineyard water status. Journal of Experimental Botany, 53 (369), 757 763.

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