Influencia del suelo y cambio climático estimado para el periodo 2070-2100 en la variedad Tempranillo en Rioja

Resumen

La DOCa Rioja, al igual que otras regiones vitivinícolas, tiene que hacer frente al reto que supone el cambio climático, ya que afecta a la vid y consecuentemente a la calidad del vino. Por otra parte, el suelo influye de forma clara en el desarrollo de la planta, por tanto es necesario conocer la importancia que tienen el suelo y el clini.a a día de hoy para entender mejor cómo se verá afectado el viñedo en un futuro escenario de cambio climático. Debido a lo anteriormente expuesto, los objetivos de esta Tesis han sido, por un lado, evaluar la influencia del suelo y de las zonas climáticas establecidas entre 1971 y 2007 en los viñedos de una bodega cooperativa de Rioja Alavesa sobre la calidad de la uva durante los años 2009-2011 y, por otro lado, estudiar la influencia que tendrá el cambio climático esperado para el periodo 2070-2100 en la DOCa Rioja (700 ppm C02, +4 ºC, -12% humedad relativa: HR., estrés hídrico) a nivel fisiológico, de calidad de uva y de estado nutricional de la vid cv. Tempranillo en suelos con diferentes texturas. Para llevar a cabo el primer objetivo, durante los años 2009-2011 se utilizaron datos recogidos de forma rutinaria por una bodega cooperativa (Bodegas y Viñedos Labastida) con una superficie de viñedos de 525 ha repartidos en unos 50 km2 y con 200 metros de diferencia en altitud. Los suelos se clasificaron en cuatro grupos según las diferentes capacidades de retención bídrica de acuerdo a un mapa de suelos disponible a escala 1:50.000. Se diferenciaron dos zonas a partir de los datos climáticos (lkm x lkm) del periodo de 1971-2007 calculándose el índice climático Huglin y el método de análisis cluster fuzzy k-means para diferenciar dichas zonas climáticas. De esta forma, se evaluó el efecto del suelo y el clima sobre la calidad de la uva de la variedad Tempranillo mediante el análisis estadístico HJ-Biplot. Para cumplir con el segundo objetivo se recolectaron esquejes de Vitisvinífera cv.Tempranillo y se cultivaron para obtener esquejes fructíferos. Las plantas se cultivaron en ambientes controlados de invernadero desde el cuajado hasta la vendimia. Se aplicaron tres factores: (1) 700 ppm C02,28/18 ºC, 33/53 % HR, día/noche versus 390 ppm C02, 24/14 ºC, 45165 % HR; (2) estrés bídrico esperado para el periodo 2070-2100 versus mayor disponibilidad bídrica que simula las condiciones actuales y (3) tres suelos con diferentes texturas según su contenido de arcilla (41%, 19% y 8%). Durante este periodo se realizaron medidas de intercambio gaseoso, fluorescencia de clorofila, potencial hídrico, concentración de clorofilas y se evaluó el estado nutricional de las plantas. Las plantas se vendimiaron cuando las bayas alcanzaron su maduración definida en 21-23 Brix y las muestras obtenidas se utilizaron para el análisis de calidad de la baya y la producción de la planta. Entre los resultados obtenidos se observó que los distintos tipos de suelo en función de la capacidad de retención hídrica provocaron diferencias en la calidad de los mostos en una bodega cooperativa. Así, los suelos con una mayor capacidad de retención bídrica confirieron un mayor vigor al viñedo y las plantas cultivadas en éstos, produjeron mostos con una mayor acidez total, debido principalmente a una mayor concentración de ácido málico. Los suelos con una menor capacidad de retención hídrica fueron los únicos capaces de producir mostos con una mayor concentración de antocianos y mayor intensidad de color. Las plantas cultivadas en los suelos con una menor capacidad de retención de agua que tenían una textura más arenosa y un menor contenido de K en el horizonte superficial del suelo produjeron mostos con una menor concentración de K. Por otro lado, las diferencias de temperatura y precipitación entre las dos zonas climáticas diferenciadas en los viñedos de la cooperativa no fueron lo suficientemente intensas para causar diferencias reseñables en la calidad de la uva. Los resultados mostraron que un elevado C02, una elevada temperatura y una reducida humedad relativa aumentaron la actividad fotosintética en plantas con una mayor disponibilidad hídrica, aunque este efecto en la fotosíntesis, se vio anulado cuando las plantas fueron sometidas a estrés hídrico. También se evidenció una aclimatación de la fotosíntesis después de un largo periodo de exposición, puesto que las plantas crecidas en estas condiciones regularon a la baja la tasa fotosintética, presentando además, un menor contenido de N en las hojas y un mayor ratio C/N. La acumulación de azúcar se vio acelerada en todas las plantas sometidas a dichas condiciones de cbio climático adelantando el envero en 7 días y la vendimia, medida como 21-23 Brix de azúcar, en 10 días respecto al cuajado. Además, los mostos de estas plantas prentaron una menor concentración de ácido málico y tartárico, menor concentración de antocianos totales, menor intensidad de color, un mayor pH y una mayor tona dad. Por tanto, se observó un desacoplamiento entre la síntesis de azúcar y la acumulación de antocianos. Las plantas sometidas a estrés hídrico tanto en el escenario de cambio climático como en el escenario de clima actual mostraron una menor actividad fotosintética que junto con la inducción del cierre estomático, aumentaron la eficiencia en el uso del agua.Esto redujo el crecimiento vegetativo y retrasó la acumulación de azúcar y, por tanto, la vendimia en 9 días. Las plantas crecidas bajo estrés hídrico produjeron mostos con una menor concentración de ácido málico únicamente en los suelos con menor contenido de arcilla. Asimismo, se alteró de forma significativa el estado nutricional e la vid. La menor concentración de nutrientes obtenida en las plantas con una mayor disponibilidad hídrica pudo ser debida a una mayor producción de biomasa aérea lo que causó un efecto dilución de los nutrientes. La excepción fue el K, que presentó mayores concentraciones en hoja y también en uva en las plantas con una mejor disponibilidad hídrica debido a una mayor movilización del K con el agua. El efecto de la textura del suelo en el estudio de invernadero no implicó cambios tan significativos como los factores anteriores. En este sentido, no modificó de forma significativa la actividad fotosintética. Se evidenció una interacción entre el factor textura de suelo y el aporte de agua; así, en plantas del tratamiento de mayor disponibilidad hídrica crecidas en los suelos con mayor contenido de arena disminuyó la conductancia estomática y de forma ligera el transporte electrónico fotosintético. Las plantas crecidas en los suelos con un mayor contenido de arcilla mostraron un menor peso fresco de raíces, obtuvieron mayores concentraciones foliares de Ca y Mn en vendimia y produjeron mostos con una menor concentración de antocianos totales y i:nayor concentración de K. A pesar de que el aporte de K por fertirrigación excedió por mucho el K extraído por la planta y fue el mismo en los tres tipos de suelo, una mayor dispombilidad de K en los suelos de mayor contenido de arcilla aumentó la concentración de K en los tejidos vegetales y el mosto. Por todo ello, esta Tesis pone de relieve que los datos de los que disponen las bodegas suponen una información muy valiosa para la evaluación de la clasificación en calidades. Igualmente este tipo de información puede servir para otros fines como evaluar la influencia de las condiciones climáticas anuales, representando otro modo de estudiar la incidencia del aumento de temperatura o de la reducción de precipitaciones. Otra posible linea de trabajo podría ser la identificación de puntos sobre los que deben basarse las futuras lineas de investigación que tengan como objetivo anticipar al sector frente a los efectos del cambio climático. Además, se puede concluir que los efectos del cambio climático como pueden ser la aceleración en la acumulación de azúcar, la disminución de la acidez o el desacoplamiento con el proceso de acumulación de los polifenoles en la variedad Tempranillo van a ser lo suficientemente importantes como para plantear medidas de adaptación.. En este sentido, a la hora de seleccionar nuevos emplazamientos para viñedo, será necesario considerar; i) la capacidad !le retención hídrica de los suelos, ya que, se espera que las pr.ecipitaciones desciendan en un futuro y ii) la disporubilidad de K del suelo, y más sabiendo que la pérdida de acidez es una de las consecuencias negativas relacionada con el cambio climático.