Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
Proyecto WINETech Galicia, 4 de mayo 2011
EL AGUA Y EL VIÑEDO: Déficit hídrico, ecofisiología y
calidad de uvas y vinos
Unité Expérimentale de Pech Rouge
Hernán [email protected]
RIEGO CUALITATIVO DE PRECISIÓN DE LA VID
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
Proyecto WINETech Galicia, 4 de mayo 2011
� Introducción: el agua, la vid y el cambio climático
Estructura de la presentación
� Determinación del estado hídrico del viñedo (indicadores,
métodos, …)
� Modelos de estrategias de riego en función del objetivo de
producción (efectos del estado hídrico sobre el crecimiento
vegetativo, fotosíntesis, crecimiento y composición de la baya,…)
� Aplicaciones, estudios de casos
� Conclusiones
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Proyecto WINETech Galicia, 4 de mayo 2011
� Países del «Nuevo Mundo vitivinícola» 83 % de la superficie vitícola
está regada (580.000 ha)
� Europa (<10 %)
El riego del viñedo:
Zonas sin riego:
� La disponibilidad de agua del viñedo es uno de los factores principales para
explicar las características del «terroir» y del efecto añada.
El agua y el viñedo
Cambio climático?
Introducción:
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Proyecto WINETech Galicia, 4 de mayo 20111960-2000( )
Malheiro et al. 2010
Reino Unido
333 viñedos en 2002
416 viñedos en 2009
(aprox. 1000 ha)
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Malheiro et al. 2010
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Malheiro et al. 2010
1960-2000 2011-2040
2041-2070 2070-2100
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Factores naturales- Clima- Añada- Suelo
Crecimiento (vegetativo / reproductivo)Metabolismo (primario / secundario)
Características de la uva
Características del vino
Funcionamientofisiológico de la cepa
Factores culturales- Sistema de conducción- Poda y labores en verde- Fertilización- Protección fitosanitaria- Manejo del suelo- Riego, control del estado hídrico
Factores biológicos- Variedad (Clones)- Porta-injerto
Procesos enológicos- Tipo de vinificación- Tipo de crianza- Cortes
Factores culturales- Tipo de cosecha- Momento de cosecha
Productos de diversificación
cambio climático
Aumento de temperaturas y sequía
0
100
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0
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400
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500
550
600
ET
P (
mm
)
Pre
cipi
taci
ones
(mm
)
PrécipitationsETP avril-septembreETP Moyenne 1990-2010
-150
-100
-50
0
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150
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300
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1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
mm
Año
A
B
A: Evolución de la evapotranspiración potencial total (ETP) y de las lluvias ; B: Evolución del Indice de Sequía (IS: Tonietto y Carbonneau 2004). Período abril - septiembre. Años 1990-2010. INRA, Unité Expérimentale de Pech Rouge.
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Sequía = Restricción ambiental
Limitación en agua
“Restricción hídrica” “Estrés hídrico”
• restricción controlada
• concepto de “moderada”
• efectos benéficos
• concepto de “excesivo”
• disfunción fisiológica
• efectos perjudiciales
(cavitación, thyllose, escaldado,
folletage, fla, ...)
Introducción:
Cómo, Cuándo y
Cuánto regar?
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� Introducción: el agua, la vid y el cambio climático
Estructura de la presentación
� Determinación del estado hídrico del viñedo (indicadores,
métodos, …)
� Modelos de estrategias de riego en función del objetivo de
producción (efectos del estado hídrico sobre el crecimiento
vegetativo, fotosíntesis, crecimiento y composición de la baya,…)
� Aplicaciones, estudios de casos
� Conclusiones
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Métodos no basados en medidas directas sobre la planta :
• estimación de la evapotranspiración del viñedo a partir de datos climáticos;
• estimación de la disponibilidad de agua útil en el suelo;
• utilización de sensores de humedad del suelo (tensiómetros, bloaues de
resistencia eléctrica, sonda de neutrones, sondas FDR y TDR, …);
• cálculo de índices basados en uno o varios métodos
Métodos basados en medidas directas sobre la planta :
• observación de síntomas
• caracterización fisiológica de la planta con porómetros o analizadores de
intercambios gaseosos ;
• el potencial hídrico foliar con la cámara de presión ;
• la transpiración con sensores de flujo de savia;
• la dendrometría para controlar las fluctuaciones de diámetro de tronco;
• la temperatura de la hoja y de la canopia;
• la determinación de la relación isotrópica 13 C / 12 C en la uva y mostos
Vid y riego: Métodos para la caracterización y para la gestión
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Métodos no basados en medidas directas sobre la planta :
• estimación de la evapotranspiración del viñedo a partir de datos climáticos;
• estimación de la disponibilidad de agua útil en el suelo;
• utilización de sensores de humedad del suelo (tensiómetros, bloaues de
resistencia eléctrica, sonda de neutrones, sondas FDR y TDR, …);
• cálculo de índices basados en uno o varios métodos
Métodos basados en medidas directas sobre la planta :
• observación de síntomas
• caracterización fisiológica de la planta con porómetros o analizadores de
intercambios gaseosos ;
• el potencial hídrico foliar con la cámara de presión ;
• la transpiración con sensores de flujo de savia;
• la dendrometría para controlar las fluctuaciones de diámetro de tronco;
• la temperatura de la hoja y de la canopia;
• la determinación de la relación isotrópica 13 C / 12 C en la uva y mostos
Vid y riego: Métodos para la caracterización y para la gestión
Riego de precisión:
decisión en función de métodos basados en la
respuesta fisiológica de la planta como elemento
integrador de todos los factores que determinan
el estado hídrico del viñedo
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Métodos no basados en medidas directas sobre la planta :
• estimación de la evapotranspiración del viñedo a partir de datos climáticos;
• estimación de la disponibilidad de agua útil en el suelo;
• utilización de sensores de humedad del suelo (tensiómetros, bloaues de
resistencia eléctrica, sonda de neutrones, sondas FDR y TDR, …);
• cálculo de índices basados en uno o varios métodos
Métodos basados en medidas directas sobre la planta :
• observación de síntomas
• caracterización fisiológica de la planta con porómetros o analizadores de
intercambios gaseosos ;
• el potencial hídrico foliar con la cámara de presión ;
• la transpiración con sensores de flujo de savia;
• la dendrometría para registrar las fluctuaciones de diámetro de tronco o brotes;
• la temperatura de la hoja y de la canopia;
• la determinación de la relación isotrópica 13 C / 12 C en la uva y mostos
Riego de precisión:
decisión en función de métodos basados en la
respuesta fisiológica de la planta como elemento
integrador de todos los factores que determinan
el estado hídrico del viñedo• el potencial hídrico foliar con la cámara de presión ;
Vid y riego: Métodos para la caracterización y para la gestión
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Herramienta de referencia: cámara de presión
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Válvula
Observación del reflujo de savia
Junta hermética (caucho)
Medida de la presión
Nitrógeno gaseoso
Válvula
Potencial hídrico
(ΨΨΨΨf, ΨΨΨΨb, ΨΨΨΨt )
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Válvula
Observación del reflujo de savia
Junta hermética (caucho)
Medida de la presión
Nitrógeno gaseoso
Válvula
Potencial hídrico
(ΨΨΨΨf, ΨΨΨΨb, ΨΨΨΨt )
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Herramienta de referencia: cámara de presión
Inconvenientes: medida manual, puntual y no automatizable
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Métodos no basados en medidas directas sobre la planta :
• estimación de la evapotranspiración del viñedo a partir de datos climáticos;
• estimación de la disponibilidad de agua útil en el suelo;
• utilización de sensores de humedad del suelo (tensiómetros, bloaues de
resistencia eléctrica, sonda de neutrones, sondas FDR y TDR, …);
• cálculo de índices basados en uno o varios métodos
Métodos basados en medidas directas sobre la planta :
• observación de síntomas
• caracterización fisiológica de la planta con porómetros o analizadores de
intercambios gaseosos ;
• el potencial hídrico foliar con la cámara de presión ;
• la transpiración con sensores de flujo de savia;
• la dendrometría para registrar las fluctuaciones de diámetro de tronco o brotes;
• la temperatura de la hoja y de la canopia;
• la determinación de la relación isotrópica 13 C / 12 C en la uva y mostos
• la transpiración con sensores de flujo de savia;
Vid y estado hídrico: Métodos para la caracterización y para el control
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Estación meteorológica (T°C, HR%, Rg, Vel.
Viento,…)→ Evapotranspiración
Flujo de savia→ Transpiración
Sensores
Regulador de tensión
Regulador solar
Panel solar 60W
Batería12V - 90Ah
Central de adquisición
Módulo de comunicación por radio
PC / servidor
Web
Batería12V
adquisición alimentación
Flujo de savia por balance de calor
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0
50
100
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200
250
300
35012
/08/
07 0
0:00
13/0
8/07
00:
00
14/0
8/07
00:
00
15/0
8/07
00:
00
16/0
8/07
00:
00
17/0
8/07
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00
18/0
8/07
00:
00
19/0
8/07
00:
00
20/0
8/07
00:
00
21/0
8/07
00:
00
g/h/
vine
Date / hours(Fruition Science)
Flujo de savia por balance de calor
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0
50
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200
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400
450
00:00 04:48 09:36 14:24 19:12 00:00
sap
-flo
w (
gr/h
)
regado, Ψb= -0,4 MPa
no regado, Ψb= -0,9 MPa
(Prieto 2008)
2,09 L / día
3,99 L / día
Flujo de savia por balance de calor
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� Introducción: el agua, la vid y el cambio climático
Estructura de la presentación
� Determinación del estado hídrico del viñedo (indicadores,
métodos, …)
� Modelos de estrategias de riego en función del objetivo de
producción (efectos del estado hídrico sobre el crecimiento
vegetativo, fotosíntesis, crecimiento y composición de la baya,…)
� Aplicaciones, estudios de casos
� Conclusiones
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Modelos de estrategias de riego
Período vegetativo
PostcosechaMaduraciónCrecimiento
herbáceo de
la baya
Crecimiento
del broteb
rota
ció
n
flo
raci
ón
-
cua
je
en
vero
cose
cha
caíd
a d
e h
oja
s
potencial hídrico de base (Ψb), potencial de tallo (Ψt), potencial de hoja al mediodía (Ψf)
Potencial
hídrico
0
-2
-4
-6
-8
0
-5
-8
-11
-14
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Ψb Ψt Ψh
Cámara de presión
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Modelos de estrategias de riego
Período vegetativo
PostcosechaMaduraciónCrecimiento
herbáceo de
la baya
Crecimiento
del broteb
rota
ció
n
flo
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-
cua
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vero
cose
cha
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a d
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s
potencial hídrico de base (Ψb), potencial de tallo (Ψt), potencial de hoja al mediodía (Ψf)
Potencial
hídrico
0
-2
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Ψb Ψt Ψh
Cámara de presión
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Modelos de estrategias de riego
Período vegetativo
PostcosechaMaduraciónCrecimiento
herbáceo de
la baya
Crecimiento
del broteb
rota
ció
n
flo
raci
ón
-
cua
je
en
vero
cose
cha
caíd
a d
e h
oja
s
Potencial
hídrico
0
-2
-4
-6
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0
-5
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-14
0
-8
-11
-14
-16
Ψb Ψt Ψh
potencial hídrico de base (Ψb), potencial de tallo (Ψt), potencial de hoja al mediodía (Ψf)
Cámara de presión
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Evolución de la dirección del flujo liberiano
luego de la fotosíntesis y tasa de crecimiento
de diferentes órganos durante el ciclo
vegetativo (Champagnol, según varios autores)
brotación floración envero cosechamaduración
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brotes
brotación floración envero cosechamaduración
raíces
tronco
bayas
Evolución de la dirección del flujo liberiano
luego de la fotosíntesis y tasa de crecimiento
de diferentes órganos durante el ciclo
vegetativo (Champagnol, según varios autores)
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Modelos de estrategias de riego
Período vegetativo
PostcosechaMaduraciónCrecimiento
herbáceo de
la baya
Crecimiento
del broteb
rota
ció
n
flo
raci
ón
-cu
aje
en
vero
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cha
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s
Potencial
hídrico
0
-2
-4
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0
-5
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0
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Ψb Ψt Ψh
potencial hídrico de base (Ψb), potencial de tallo (Ψt), potencial de hoja al mediodía (Ψf)
Cámara de presión
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Modelos de estrategias de riego
Período vegetativo
PostcosechaMaduraciónCrecimiento
herbáceo de
la baya
Crecimiento
del broteb
rota
ció
n
flo
raci
ón
-cu
aje
en
vero
cose
cha
caíd
a d
e h
oja
s
Potencial
hídrico
0
-2
-4
-6
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0
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0
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Ψb Ψt Ψh
potencial hídrico de base (Ψb), potencial de tallo (Ψt), potencial de hoja al mediodía (Ψf)
Cámara de presión
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Tasa estacional de consumo de macroelementos en vid
Fuente: Fregoni, 1985
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Modelos de estrategias de riego
Período vegetativo
PostcosechaMaduraciónCrecimiento
herbáceo de
la baya
Crecimiento
del broteb
rota
ció
n
flo
raci
ón
-
cua
je
en
vero
cose
cha
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a d
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s
Potencial
hídrico
0
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Ψb Ψt Ψh
potencial hídrico de base (Ψb), potencial de tallo (Ψt), potencial de hoja al mediodía (Ψf)
Cámara de presión
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Ojeda 1999
Crecimiento de la baya y restricción hídrica (Syrah)
Restricción
hídrica
antes del
envero
Sin
restricción
Restricción
hídrica
después del
envero
1,93
0,98
1,32
1,66
Peso (g)
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Por kg de uva
400
600
800
1000
1200
1400
0 20 40 60 80 100
mg
de
cate
quin
a kg
-1
Días desde antesis120
0T S1 S2 S3
200
400
600a a
b b
Por baya
0,85 b0,94 a
0,47 c
1,00 a
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0 20 40 60 80 100 120m
g de
cate
quin
a
Días desde antesis
H. Ojeda 1999
Compuestos fenólicos y restricción hídrica:3-flavanoles (taninos catequinos monómeros)Compuestos fenólicos y restricción hídrica:
3-flavanoles (taninos catequinos monómeros)
T
S1
S2
S3
(pre-envero)
(post-envero)
(sin déficit)
Déficits hídricos tempranos reducen la
síntesis de taninos
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Modelos de estrategias de riego
Período vegetativo
PostcosechaMaduraciónCrecimiento
herbáceo de
la baya
Crecimiento
del broteb
rota
ció
n
flo
raci
ón
-cu
aje
en
vero
cose
cha
caíd
a d
e h
oja
s
Potencial
hídrico
0
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0
-8
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Ψb Ψt Ψh
potencial hídrico de base (Ψb), potencial de tallo (Ψt), potencial de hoja al mediodía (Ψf)
Cámara de presión