1 Grupo VTV Vitivinicultura, Departament de Bioquímica i Biotecnologia, Facultat d'Enologia, .URV
2: Máster en Bebidas fermentadas, URV
3 Grupo Biotecnología microbiana de los alimentos, Departament de Bioquímica i Biotecnologia, Facultat d'Enologia, URV
URV: Universitat Rovira i Virgili de Tarragona. Marcel·lí Domingo , Tarragona
Miriam Lampreave: miriam.lampreave@urv.cat
RESUMEN
El aumento de la temperatura y el estrés hídrico derivado del calentamiento global, está provocando, en los viñedos de la zona Mediterránea, un incremento de la concentración de azúcares y disminución de los ácidos orgánicos así como un desequilibrio en la síntesis de polifenoles, originando vinos de menor calidad, El adelanto progresivo de la maduración de la uva hace que las variedades tintas alcancen concentraciones elevadas de azúcar pero con bajos niveles de antocianos libres y de acide total.
En este ensayo se pretende evaluar si el uso de un protector solar ecológico formulado con calcio protege a las hojas y racimos de uva de la variedad garnacha tinta, frente al estrés térmico. La garnacha es una variedad autóctona muy resistente a la sequía, aunque con desequilibrios a nivel de maduración de la uva en situaciones extremas (Sánchez-Ortiz A et al. 2021,a). Se ha ensayado esta variedad dada su importancia en la base de muchos vinos Mediterráneos. Teniendo en cuenta que el objetivo final es valorar el impacto sobre el vino de calidad, se ha considerado de gran importancia determinar la concentración de calcio en la piel de las bayas y la acidez del vino como eje vertebrador del equilibrio gustativo, dado que la caída de la acidez en el vino produce cambios organolépticos, en el color, y en la estabilidad del vino frente a contaminaciones microbiológicas.
Los resultados mostrados apuntan que el producto utilizado como protector solar de las hojas y racimos disminuye la temperatura en las vides de garnacha tinta. Al determinar el pH en el vino, los valores sugieren que a pesar de encontrar mayor cantidad de calcio en la piel de la uva, la acidez del vino no se ve afectada. Además, este ensayo puede ampliar su uso en agricultura ecológica, mitigando los efectos del cambio climático en zonas cálidas del Mediterráneo sin afectar la calidad del vino.
Palabras clave: Protector foliar, garnacha, estrés térmico, acidez vino
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Introducción
El estrés en las plantas se define como el cambio o conjunto de cambios ambientales adversos que afectan negativamente a su normalidad metabólica, fisiológica y bioquímica, capaces de crear un desequilibrio que puede originar un funcionamiento deficiente o inclusive su muerte (Schulze E-D et al, 2019; Basurto Sotelo M. et al., 2008)
La especie Vitis vinífera es una planta originaria de la cuenca del Mediterráneo, por lo que no es de extrañar cierta resistencia a la sequía y a las altas temperaturas. Los cambios observados, no obstante, derivados del cambio climático, auguran un futuro complicado a la viticultura en dicha zona. Según resultados del último informe de Mediterranean Experts on Climate and Environmental Change (MedECC, 2019), hay una previsión de que la temperatura media anual habrá aumentado 2.2ºC en 2040 y es posible que en algunas regiones incremente 3.8ºC en el año 2100 (Sánchez-Ortiz A et al., 2021a). Esta situación, según los expertos, irá acompañada de una disminución de entre el 10% i el 30% de la precipitación estival y un aumento de la evapotranspiración. El estrés hídrico resultante tendrá un importante efecto en el viñedo. El conocimiento del crecimiento vegetativo y cómo éste afecta a la composición final de la uva, es una fórmula esencial para determinar cómo gestionar el viñedo y determinar la fecha optima de vendimia para obtener la calidad deseada en el vino. Entre las diferentes variedades adaptadas al clima Mediterráneo, la garnacha es una variedad autóctona muy resistente a la sequía, pero en los últimos años se ha observado que, debido a las condiciones extremas de estrés hídrico y temperaturas elevadas de la zona, la uva no madura correctamente (Edo-Roca M. et al. 2013, Sánchez-Ortiz A. et al. 2021,a) haciendo peligrar la gran calidad de los vinos elaborados con garnacha.
El aumento de la temperatura y el estrés hídrico derivado del calentamiento global está provocando en los viñedos de la zona Mediterránea un incremento de la concentración de azúcares por deshidratación, disminución de los ácidos orgánicos (combustión por temperaturas superiores a los 35ºC) y de la síntesis de antocianos (Kliewer, 1970., Yamane et al., 2006), resultando de todo ello desequilibrios que causan una disminución de la calidad de los vinos. Temperaturas superiores a 37ºC impiden la acumulación de azúcares en las bayas (Carvalho A. et al., 2019, Bergqvist J. et al., 2001). El adelanto progresivo de la maduración de la uva hace que las variedades tintas alcancen concentraciones elevadas de azúcar, pero con bajos niveles de antocianos y acidez. El incremento térmico que auguran las predicciones del cambio climático provoca desajustes (desacoplamiento) entre las concentraciones de azúcares y antocianos en la uva por alteración de las rutas de acumulación y degradación (Schultz y Jones, 2010). Estos cambios en la composición de la uva como resultado del estrés térmico e hídrico han comportado el desarrollo de técnicas y productos para paliar estos efectos ya sean por la reducción de la afectación del estrés, como por la regulación de las respuestas adaptativas del viñedo. Se busca, cada vez más, aplicaciones menos agresivas y más respetuosas con el medio ambiente, el cultivo y los efectos en los consumidores basándose en actividades ecológicas y productos mucho más inocuos con los aspectos ya mencionados.
Con este trabajo se ha querido observar la eficiencia de un producto con base de calcio ecológico para combatir el estrés térmico producido por las altas temperaturas en cepas de variedad garnacha tinta en la DO Tarragona. Igualmente se ha considerado de gran importancia evaluar el efecto del calcio aportado con el producto en la acidez del vino elaborado y en la calidad final del mismo.
Materiales y métodos utilizados
El experimento se llevó a cabo en 2020 en un viñedo que pertenece a la finca experimental de la Facultad de Enología de la Universidad Rovira y Virgili, en Constantí, DO Tarragona (Lat: 41,15º, Long: 1,217). El ensayo se realizó en la variedad garnacha tinta injertada en R-110. La plantación se realizó en 2009, (2.4mx1,1m), orientación E-O, poda en condón bilateral. El suelo es profundo (140 cm), calcáreo (pH 8.4, 45% carbonatos), con una reserva hídrica media (12% agua útil), y clima Mediterráneo templado.
El protector solar AFNB-07 utilizado (formato líquido), tiene una composición del 25% de CaO, 3% ZnO y 0.34% Boro, siendo un producto certificado para la producción ecológica. Se realizaron 3 tratamientos sobre hojas y racimos de 15 plantas, divididas en 3 bloques de repetición, con diseño del experimento Split-Plot. Las fechas de aplicación del producto fueron 22 de julio (inicio envero), 2 de agosto (final envero) y 22 de agosto (maduración fenólica completa).
La aplicación del protector solar se realizó a las 8h de la mañana, con pulverización a una dosis de 20 L/Ha, 2 L por cada 100 L de caldo. Se utilizó una velocidad del equipo de aplicación de 3.5 km/h para asegurar una cobertura óptima del producto.
Se midió el potencial hídrico de tallo (mediodía) mediante una cámara de presión (207 Bar/3000 PSI pressure, Model 600 PMS Instruments, Oaklands Park, Wokingham, United Kingdom), de acuerdo con la técnica descrita por Scholander et al. (1965). La temperatura de baya se obtuvo con un termómetro infrarrojo digital Testo 830-T2. Las medidas se realizaron en las etapas de crecimiento de tamaño guisante, envero, maduración y vendimia. El análisis de la baya en vendimia fue el siguiente: 173g peso de baya, 14,2 grados de azúcar probable (25.5 Brix) y 3.9 g/l acidez total tartárica. En todos los muestreos se realizaron medidas de potencial hídrico (ψh) a las 12 m. en 6 hojas, y de temperatura de baya (todas con la misma exposición solar) en 6 plantas tratadas y en 6 plantas control. Las temperaturas se tomaron a las 6 a.m y las 12 m. en racimos y hojas expuestos al sol y a la sombra.
La medición de la concentración de CaCO₃ en la piel de la baya se determinó con el kit de medición de dureza en agua (HI 38033 Total Hardness 0-30 gpg range Test Kit). La medición de concentración de CaCO₃ en el vino se realizó con el “Kit colorimétrico para el análisis de calcio” de la empresa GAB. Consiste en un kit enzimático que permite obtener un complejo coloreado a partir de la reacción con O-cresolftaleina midiendo la cantidad de calcio que ha reaccionado, mediante lectura a 578n en un espectrofotómetro. La acidez del vino se obtuvo por titulación ácido-base.
Se realizaron triplicados de fermentaciones a pequeña escala de 10 L (Sánchez-Ortiz A et al. 2021,b)
Todos los resultados obtenidos de las plantas control se compararon con las plantas tratadas mediante el análisis de la varianza ANOVA con el programa XLSTAT, el software estadístico para excel. Las diferencias significativas se sometieron a la prueba de Tukey (p< 0.1)
Resultados obtenidos del ensayo
Evaluación del estrés hídrico: potencial hídrico de hoja (ψh) y temperatura de hojas y racimos
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Figura 1. Potencial hídrico foliar al mediodía a lo largo del ciclo (12 m.). Control sin aplicación de protector solar AFNB-07, y tratamiento con producto AFNB-07 (+CaCO3). Letras diferentes indica diferencias significativas entre tratamientos.
En la figura 1 se muestran los resultados del potencial hídrico. En tamaño guisante (27 junio), antes de la aplicación del primer tratamiento del protector (22 julio), no se muestran diferencias significativas. En envero (1 agosto), 10 días después de haber realizado el primer tratamiento con el filtro solar, aún no se observan cambios en el ψh. Es a partir de maduración (17 agosto), después de haber realizado dos tratamientos (el segundo el 2 de agosto), cuando el producto empieza a hacer efecto: se midieron ψh a las12 m. más negativos en las plantas no tratadas. Con un tercer tratamiento no se observaron diferencias respecto a los resultados obtenidos después del segundo tratamiento. Esto significa que, en estas condiciones de trabajo, dos tratamientos con el producto AFNB-07 (+CaCO₃) serían suficientes para conseguir una disminución estadísticamente significativa de la temperatura de hojas y racimos. Según Carbonneau (2001) se establecen diferentes rangos de potencial hídrico para diferentes grados de estrés: potenciales entre (-1.2) y (-1.4) como los que muestran las hojas control corresponden a un déficit fuerte. Potenciales entre (-0.5) y (-0.8) definen una ausencia de estrés, como sucede en las hojas tratadas después del primer y segundo tratamiento.
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Figura 2. Temperaturas de hojas y racimos, expuestos y a la sombra, en época de maduración. Control sin aplicación de protector solar AFNB-07, y tratamiento con producto AFNB-07 (+CaCO₃). Letras diferentes indican diferencias significativas
En la figura 2 se puede observar cómo en hojas y racimos tratados con AFNB-07 (+CaCO₃) se midieron temperaturas menores que en el control sin tratamiento en la medida realizada al mediodía, con las máximas temperaturas diarias.
Contenido de CaCO₃ en la piel de la baya y en el vino. Acidez total vino
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Figura 3. Concentración de CaCO₃ en la piel de la uva (g/L), en el vino (mg/L) y acidez total del vino (g/L). Control sin aplicación de protector solar AFNB-07, y tratamiento producto con AFNB-07 (+CaCO₃). Letras diferentes indican diferencias significativas.
Los datos obtenidos de la concentración de CaCO₃ en la piel de la uva (figura 3) muestran mayores cantidades de calcio en las bayas y en el vino obtenido de uva tratada con filtro solar AFNB-07 (+CaCO₃). No se observan, en cambio, diferencias estadísticamente significativas en la acidez entre el vino tratado y el no tratado. Martins et al. (2020) también encuentran mayores contenidos de calcio en piel de uva tinta c.v Sousón, tratada con 2% CaCl2 (cloruro cálcico). El calcio es un componente natural de la uva, la planta lo absorbe del suelo, pero el contenido final en el vino puede verse modificado por las prácticas culturales del viñedo (abonado), así como por las prácticas enológicas de desacidificación (CaCO₃) o encalado (CaSO4) del vino (Scollary G.R, 1997) aunque la desacidificación es una técnica que se lleva a cabo en zonas de Winkler más frías.
En el presente trabajo los valores que se obtuvieron están dentro del intervalo 40-80 mg/L, valores considerados normales si se comparan con los que han obtenido otros autores:30-70 mg/L con tratamientos al 2% CaCl2 (Mau J., et al, 2017), 30-120 mg/L (Pyrzynska, 2004), 60 mg/L en cabernet sauvignon (Varsantha y Clegg, 2007 y 40-100 m/L en vinos blancos finos (Alvarez et al. 2007). La concentración de Ca en el producto ensayado fue del 17.8%, un 25% más que en los ensayos con CaCl2 (0.72% de calcio). No obstante, no se observó una disminución estadísticamente significativa de la acidez final del vino tratado con producto AFNB-07 (+CaCO₃).
Con los tratamientos recomendados, pues, no hay un impacto negativo en la calidad del vino elaborado ya que el mayor contenido de calcio en la piel no se traduce ni en un mayor contenido de calcio en vino ni en una disminución de la acidez de este.
Observaciones finales
Los resultados obtenidos apuntan a que el producto con base de calcio que actúa de filtro solar disminuye el incremento térmico de hojas y bayas y supone potenciales hídricos menos negativos en las vides de garnacha tinta. Dado que la variedad garnacha es muy susceptible a una disminución de su metabolismo secundario en épocas de mayor incidencia térmica y estrés hídrico, este ensayo indicaría que dicha variedad ve favorecida su regulación térmica foliar y el potencial hídrico cuando se realizan dos tratamientos con el protector solar AFNB-07 (+CaCO₃).
Al evaluar los resultados del efecto del calcio en el vino, éstos sugieren que a pesar de encontrar mayor cantidad de calcio en la piel de la uva y del vino elaborado, la acidez del vino no se ve afectada. Además, este ensayo puede ampliar su uso en agricultura ecológica, mitigando los efectos del cambio climático en zonas cálidas del Mediterráneo sin afectar la calidad del vino.
Agradecimientos
Agradecer a la empresa Afepasa S.A por la financiación recibida para realizar el estudio. Igualmente agradecer a Pol y Cori por su colaboración en las medidas de campo durante la campaña.
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