Herramientas de apoyo a la toma de decisiones para el riego del viñedo en Cataluña

INTRODUCCIÓN/ANTECEDENTES

La cultura, la tradición y el paisaje del vino forman parte de la historia de Cataluña. El cultivo de la viña llegó por el Mediterráneo de la mano de las civilizaciones griega y romana. Desde entonces, las cepas, los viñedos, las bodegas y los vinos están presentes en nuestra historia y se han convertido en símbolos de nuestro país.

El sector vitivinícola catalán mantiene una estructura muy sólida y competitiva, con más de 750 bodegas embotelladoras, 8500 viticultores y un volumen de negocio que supera los 1000 M€ anuales. (PRODECA https://www.prodeca.cat/ca/sectors/el-sector-del-vi-catalunya).

Esta larga tradición ha favorecido un cultivo muy adaptado a las condiciones del entorno, a los suelos y al clima:

• En las zonas con pluviometrías anuales con medias superiores a los 450 mm, la viña se cultiva mayoritariamente en parcelas sin riego por su capacidad de producir en condiciones de cierta aridez.
• En las zonas del sur y oeste de Cataluña (DO Costers del Segre y Terra Alta) con menos precipitación anual y estival, la construcción de canales de riego y la constitución de comunidades de regantes han favorecido la introducción del riego. Este hecho ha permitido homogeneizar la producción interanual de los viñedos ya establecidos, y crear nuevas zonas de cultivo. Las concesiones habituales de agua para la vid permiten un riego de apoyo con déficit parcial.

La situación actual está empujando a viticultores de zonas tradicionalmente de secano a plantearse la posibilidad de introducir el riego de apoyo en sus viñedos. Entre otras razones, destacamos:

• La crisis climática, que prevé que a finales del siglo XXI Cataluña experimentará un incremento de la evapotranspiración (ET) de aproximadamente el 13 % y un descenso de la pluviometría cercano al 13 % (Generalitat de Catalunya, et al. 2016).
• La fuerte sequía sufrida durante los años 2021 a 2024, que redujo de forma gradual la producción, provocó la muerte de cepas, y condicionó la viabilidad de muchas parcelas de viñedo.
• La especialización de las empresas agrarias que tiende hacia el monocultivo y, por lo tanto, necesita mantener una mínima homogeneidad en el rendimiento que permita la sostenibilidad económica.

Desde el año 2009, INCAVI (Institut Català de la Vinya y el Vi) trabaja con el objetivo global de optimizar las estrategias de riego del viñedo mediante la obtención, la interpretación y la divulgación de datos, con la finalidad de que esta información sirva de apoyo al viticultor cuando deba tomar la decisión de aplicar el riego y determinar la dosis adecuada.

Esta línea de trabajo se centra, entre otros, en los siguientes aspectos:

• Una mayor eficiencia en el uso del agua: Se favorece el ahorro de agua y se disminuye el gasto energético. Estas medidas generan beneficios medioambientales y mejoran la viabilidad económica del sistema en un cultivo donde los márgenes económicos son limitados.
• El mantenimiento de la calidad y tipicidad de los vinos de cada DO: A) Se evita un riego excesivo, el cual podría: a) modificar la composición de la uva, b) disminuir la calidad del mosto y c) conducir a una pérdida de tipicidad del vino obtenido. B) Se controla que un riego insuficiente no provoque una parada de la actividad fotosintética de la planta y determine así un mal desarrollo de la vegetación y la uva. C) Se potencia que las empresas que incorporan el riego en sus explotaciones definan la calidad esperada en cada parcela, según el destino comercial que se quiera dar a la uva o al vino producido.
• El uso de sensores digitales en red como base de seguimiento de la evolución de la disponibilidad de agua y del grado de estrés hídrico de las plantas.
• Se realiza un seguimiento periódico de los viñedos de referencia para validar los datos digitales.
• Comunicación a los viticultores de los datos obtenidos: a) se informa de los datos obtenidos en fincas de referencia, y b) se ofrece formación continuada a los viticultores de la zona para que puedan adaptar estos datos a sus propias condiciones.
• Análisis de los datos para obtener algoritmos que supongan mejoras en los sistemas de gestión automatizados.

 La experiencia acumulada por INCAVI que se expone en este artículo, se fundamenta en los siguientes trabajos financiados por diferentes convocatorias públicas:

• Proyectos CENIT: Dentro del consorcio Demeter, INCAVI en colaboración con SOLFRANC trabaja en el proyecto: “Monitoreo automático del estrés hídrico en Vitis vinifera y su relación con el cambio climático”. De 2009 a 2011.
• Actividades de demostración (operación 01.02.01 de Transferencia Tecnológica): A) Estudio del estrés hídrico en el viñedo y su aplicación en el riego de apoyo deficitario mediante la relación de diferentes sensores y sistemas de transmisión de datos. Realizado en la Terra Alta (2016). B) Seguimiento de la introducción del riego en parcelas de viñedo en la DO Costers del Segre, subzona Valls del Riucorb. RegVallCorb. De 2018 a la actualidad. C) Herramienta para conocer el estado hídrico del viñedo a través de los datos meteorológicos y edáficos. Hidroviña (de 2019 a 2021). D) Sistematización del riego en la Terra Alta, a partir del uso de sensores meteorológicos y edáficos, y del seguimiento del estado hídrico de la planta, REGTA (de 2022 a la actualidad).
• Proyectos piloto innovadores por parte de los Grupos Operativos de la Asociación Europea para la Innovación (AEI) en materia de productividad y sostenibilidad agrícolas (operación 16.01.01 del Programa de Desarrollo Rural de Cataluña (PDR) 2014-2020): A) Integración de sensores y teledetección para realizar una gestión eficiente del riego en viñedo mediante la monitorización continua del suelo, planta y condiciones microclimáticas. SENSOREG. Realizado en una empresa de la Terra Alta y una de la DO Alella. De 2023 a 2024.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

En todos los proyectos elaborados por INCAVI se trabaja con una metodología común, que se va adaptando en función de las condiciones de cultivo de cada zona, de los nuevos conocimientos adquiridos y de la tecnología aplicada. Esta metodología también incluye la elaboración de unos vinos patrón (de referencia), a partir de un protocolo estándar, para poder evaluar cómo afectan las acciones aplicadas en el viñedo al vino final obtenido.

La metodología del proyecto se basa en:

• Una red de sensores digitales.
• Una selección de viñedos de referencia en los que se realiza:
  1. Un seguimiento del desarrollo vegetativo y de la producción del viñedo según el riego recomendado.
  2. Un ensayo comparativo para validar las estrategias aplicadas: en algunos de estos viñedos de referencia se mantienen zonas sin riego y/o con una estrategia de riego diferente.
  3. Una elaboración de vinos con el fin de valorar y contrastar la calidad del producto final según la estrategia de riego aplicada.

En la mayor parte de los casos, los viñedos de referencia coinciden con los puntos donde se instala la red de sensores.

Diseño de las redes de sensores

Antes de la instalación de las redes de sensores se determinan unos puntos de observación en parcelas representativas por su localización y sus características microclimáticas, edáficas y agronómicas. Esta elección se realiza con la colaboración de los viticultores y técnicos de la zona. En el caso de SENSOREG, la elección se complementó con un estudio previo del vigor con datos NVDI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada), obtenidos por teledetección.

En los puntos escogidos se realiza una caracterización del suelo mediante el análisis de los parámetros fisicoquímicos que pueden incidir en la dinámica del agua (respuesta de los sensores) y en la respuesta de la planta.

Selección de parcelas de referencia

En paralelo al diseño de la red, se realizan ensayos en los que se comparan las diferentes estrategias aplicadas en el asesoramiento del riego y el cultivo en secano. Este estudio comparativo servirá como base de validación y para observar los efectos del riego sobre la producción y la calidad del mosto y del vino.

En los estudios realizados en el Vall del Corb se escogieron dos fincas de referencia donde se hizo una redistribución del riego para contrastar diferentes estrategias de gestión del agua. En la Terra Alta se determinó una zona de no riego en una finca de Gandesa.

Características básicas de los viñedos de referencia

 

 

Tecnología utilizada: sensores digitales

En todos los casos se establece una red de sensores para obtener los datos meteorológicos y de la evolución de la humedad del suelo.

Datos meteorológicos

Se obtienen los datos de observatorios de la Red de Estaciones Meteorológicas Automáticas (XEMA) https://ruralcat.gencat.cat/web/guest/agrometeo.estacions. En el caso de que esta red no cubra adecuadamente la zona del estudio, la instalación se realiza por parte de INCAVI.

Humedad del suelo

Es importante que los sensores faciliten:

• Temperatura.
• Pluviometría.
• Evapotranspiración. Datos necesarios para la obtención de la evapotranspiración de referencia, aplicando la fórmula de Penmann-Monteith.
• Humedad del suelo.

Se han utilizado dos tipos de sensores:

• Sensores capacitivos FDR (Frequency Domain Reflectometry, por sus siglas en inglés): miden la constante dieléctrica o permitividad del suelo para calcular su contenido de humedad (Intrioglio, D. et al. 2007). Se ha trabajado con los modelos 10HS y TEROS 11.
• Sensores dieléctricos de Ψ o succión del suelo: cuantifican el potencial hídrico del suelo, como medida del contenido de agua en el suelo. Se han utilizado los sensores MPS6 y TEROS-21.

Los datos obtenidos con estos sensores proporcionan muy buena información sobre la evolución del contenido de agua en el suelo. Esta información, combinada con las características del perfil del suelo (textura, estructura, profundidad de arraigo, etc.), permiten deducir la disponibilidad hídrica para la planta. También es un dato útil para evaluar la eficacia del sistema de riego y la capacidad de infiltración del agua derivada de precipitaciones tormentosas.

Normalmente, se instalan a dos o tres profundidades con el fin de tener un mejor conocimiento de la dinámica de la humedad en la zona de máxima presencia de raíces (20-40 cm) y de las zonas inferiores del perfil (de 60 a 70 cm).

Estado hídrico de la planta

Potencial hídrico de la planta obtenido con la cámara de Schollander

• El potencial hídrico corresponde, desde el punto de vista energético, al trabajo que se necesitaría suministrar a una unidad de masa de agua ligada al suelo, para llevarla al estado de agua “libre”, y por lo tanto con valores que la planta pudiera absorber (Linares, R. et al. 2007).
• Se considera una medida de referencia y como tal se utiliza en los trabajos de INCAVI.
• Durante estos años se ha trabajado con el potencial hídrico de base (con lectura al amanecer), foliar (al mediodía) y de tallo (tapando la hoja con bolsa opaca, 45 minutos antes de la lectura), en función de los datos que se consideraban más interesantes en cada caso.
• El potencial hídrico se ha medido según Schollander et al. 1965

El seguimiento del potencial hídrico de la planta como índice de estrés es un buen sistema para valorar el estado de la plantación y determinar la oportunidad o no de iniciar o renovar los riegos. El uso del potencial hídrico de tallo se considera mejor que el foliar, ya que no parece tan dependiente de las condiciones atmosféricas que haya en el momento de la lectura (nubosidad, viento, temperatura muy alta, etc.), diferenciando mejor las plantas de secano de las de regadío. Esta valoración también está recogida en la bibliografía (Choné et al. 2000).

Tensiómetro de microchip (microtensiómetro). Sistema FloraPulse (https://www.florapulse.com/)

• Está incrustado en el tejido leñoso del árbol y mide directamente el estado del agua (también llamado potencial hídrico).
• Ha demostrado su utilidad para proporcionar una comprensión mucho mayor de las variaciones en el potencial de agua del tallo que integra el entorno aéreo y del suelo, así como la fisiología (Lakso, A.N. 2022).
• Los resultados preliminares muestran que las sondas de microtensiómetro son una tecnología prometedora para seguir continuamente el potencial hídrico de tallo. Aportan información interesante sobre cómo el suelo y las plantas reaccionan rápidamente a las aportaciones de agua y a los cambios en las condiciones atmosféricas (Mattedi, C. 2024).
• INCAVI incorpora esta tecnología en el grupo operativo el año 2023 en el grupo operativo SENSOREG.

Todos los datos se han podido consultar y obtener a través de plataformas dinámicas, aportadas por las empresas suministradoras de tecnología.

Controles y seguimientos

Se realiza un seguimiento permanente de los datos de los sensores digitales. Se realizan los controles del potencial hídrico con la cámara de Schollander, con una periodicidad adaptada a las condiciones meteorológicas de cada momento.

La visita periódica a los viñedos de referencia permite realizar un seguimiento de diferentes parámetros:

• Estados fenológicos de la vid.
• Desarrollo vegetativo. A) En años en que las condiciones pueden impedir un crecimiento suficiente de la vegetación durante la primavera, es importante realizar este seguimiento para determinar si es necesario aplicar riegos que mejoren la situación. B) En primaveras donde las reservas de agua son correctas, se debe realizar el seguimiento para determinar el fin del crecimiento de la vegetación, con el secado del ápice, como indicador del inicio del período con posible estrés hídrico. C) Posteriormente, es necesario realizar un seguimiento de la vegetación para detectar posibles riegos excesivos que favorezcan un crecimiento no deseado de la vegetación, o al contrario, para detectar un estrés excesivo que provoque defoliaciones o pasificación de la uva.
• Estado sanitario del viñedo.
• A partir del envero se inician los controles de maduración de la uva. Se determina por analítica como indicadores de la actividad fisiológica de las cepas: a) El grado Brix (grado alcohólico potencial). b) La acidez total. c) El pH. d) El peso medio de la baya.

En los viñedos de referencia, con el fin de valorar las estrategias aplicadas y las recomendaciones realizadas:

• Se cuantifica la producción.
• Se analizan los parámetros de calidad del mosto.
• Se vendimia la uva y se lleva a la bodega experimental de INCAVI en Reus, donde se vinifica.
• Finalmente, se realiza una valoración fisicoquímica y sensorial de los vinos, con el fin de valorar la incidencia del riego en la calidad final.

 

ESTRATEGIA DE RIEGO

El objetivo principal de los trabajos llevados a cabo por INCAVI es, por un lado, aportar datos como base de apoyo a la decisión de instalar o no el sistema de riego, y por otro, ayudar a definir la estrategia óptima en caso de hacerlo.

Los datos más importantes para el agricultor son:

• Los datos meteorológicos.
• Los datos de la dinámica de humedad del suelo.
• Los datos del estrés hídrico.
• Los datos de crecimiento de la planta.

A pesar de ello, INCAVI facilita una dosis de riego y determina la oportunidad de regar según una estrategia que tiene en cuenta los objetivos de ahorro (máxima eficiencia) del agua de riego, y de conservación de la calidad que aportan las condiciones de aridez propias de la zona de cultivo (tipicidad).

Cálculo de la dosis de riego

Necesidades de riego

Se utiliza el método publicado por la FAO (FAO, 2012) en el que las necesidades hídricas de la planta se calculan a partir de datos meteorológicos, con la siguiente fórmula básica:

Donde:

ET₀: Evapotranspiración de referencia. Calculada con la fórmula de Penman-Monteith.

Kc: Constante de cultivo. Define las necesidades hídricas de cada especie vegetal, en contraste a la ET₀ .

• En los proyectos realizados por INCAVI, a partir de trabajos anteriores hechos por Agustí Villarroya (Villarroya et al. Villarroya et al. 2009), aplicamos una reducción del 40% a las Kc indicadas en la bibliografía de referencia (Lissarrague et al. 2007). Así, si durante el período estival de riesgo máximo de estrés hídrico la Kc  de referencia para producir vinos de calidad es de 0,4, en los cálculos de las recomendaciones aplicamos una Kc de 0,24.

Le: Lluvia efectiva. Se utiliza el mismo criterio que el de la herramienta de recomendaciones de riego del Ruralcat (Ruralcat 2009): las lluvias menores de 4 mm no se tienen en cuenta, y a las superiores se cuenta en los cálculos de la dosis, un 75% de la lluvia total acumulada.

e: Efectividad del riego. Puesto que el goteo superficial es el sistema de riego más habitual, aplicamos de forma general su valor de 0,9 como valor de la efectividad.

Con esta metodología diariamente se realiza el cálculo de las necesidades de riego. Para determinar la dosis semanal a recomendar, se considera la media de los últimos 7 días.

Oportunidad (necesidad) de iniciar o renovar los riegos

Para valorar la necesidad de iniciar o renovar los riegos, se tienen en cuenta los datos obtenidos por el conjunto de sensores, el seguimiento visual del desarrollo del viñedo y el estado hídrico obtenido con la cámara de Schollander.

Para interpretar los valores de potencial hídrico de la planta, se han aplicado los criterios de los estudios que indican el estado hídrico que se debería tener en cada estadio fenológico para obtener la calidad deseada (Ojeda et al. 2004, Lissarrague et al. 2007). De manera resumida, se han considerado los siguientes valores de potencial hídrico de hoja obtenidos al mediodía solar (ψf):

• De la brotación a la floración: ψf > – 1,2 Mpa. Permite un desarrollo adecuado de la estructura vegetativa.
• De la floración al envero: ψf de –1,2 a –1,4 Mpa. Asegura un correcto crecimiento de la baya durante el período de crecimiento celular. Es importante definir qué se considera como crecimiento correcto, según la superficie foliar, la longitud media de brote y la superficie foliar expuesta (SFE).
• Del envero a la maduración: ψf de –1,4 a –1,6 Mpa. Favorece el mantenimiento de un estrés moderado que asegura la capacidad fisiológica de la planta para la completa maduración de la baya.

A partir del 2024 se ha medido el potencial hídrico de tallo (ψt) en diferentes puntos mediante: lecturas con la cámara de Schollander a media mañana, con el tapado previo de la hoja en la planta durante 45 a 60 minutos. En este caso los valores de los márgenes se sitúan en:

• Brotación a floración: ψt > – 0,8 Mpa.
• Floración a envero: ψt de –0,8 a –1,2 Mpa.
• Envero a maduración: ψf de –1,2 a –1,4 Mpa.

A medida que se va trabajando en una zona concreta, estos márgenes se deben ir adaptando, ya que pueden incidir factores como la variedad, el volumen de vegetación, la producción, la calidad esperada, etc.

 

ELABORACION DE VINOS (TEMPRANILLO DEL VIÑEDO DEL CAMÍ DE SANT MARTÍ)

Cuando los controles de maduración indican que la uva ha alcanzado el equilibrio de maduración adecuado para elaborar un vino tinto joven, se procede a la vendimia, y la uva se procesa en la bodega siguiendo un método estándar, aplicado de manera idéntica a las tres condiciones experimentales de riego.

Procesado

1. Tratamiento de la uva: la uva se estruja, se despalilla y se sulfita.
2. Fermentación: la mezcla anterior se transfiere a la tina de fermentación/maceración donde se añaden las levaduras seleccionadas para activar la fermentación alcohólica. La temperatura se mantiene entre 23-25 °C.
3. Maceración: dura hasta la finalización de la fermentación alcohólica (unos 8 días). Se controla hundiendo el sombrero una vez al día.
4. Prensado: una vez acabada la fermentación alcohólica se realiza el prensado.
5. Fermentación maloláctica: después del prensado del vino, se siembran bacterias lácticas para realizar la fermentación maloláctica.
6. Clarificado y embotellado: el vino acabado se clarifica con gelatina, se estabiliza tartáricamente, se filtra y se embotella.

Durante todo el proceso, se realiza un seguimiento analítico continuo para conocer la composición del mosto y del vino, y controlar así su evolución. Los indicadores que más varían con el tiempo son los parámetros ligados al aspecto visual, la intensidad de color y los antocianos.

RESULTADOS

Datos meteorológicos

Se ha realizado un seguimiento permanente de los fenómenos meteorológicos. Cabe destacar que el período de estudio ha tenido una pluviometría muy variable con situaciones de fuerte sequía. En cuanto a la temperatura, ha sido en general muy alta, con fenómenos de golpes de calor, especialmente en la Terra Alta durante el mes de julio de 2019.

Los gráficos 1, 2, 3 y 4 muestran esta situación.

Análisis pluviométrico

 

Análisis térmico

 

Los datos muestran una reducción de la pluviometría y un incremento térmico sostenido en las tres últimas campañas. Estas condiciones han provocado un estrés hídrico durante la primavera, situación que no es habitual en las condiciones mediterráneas. Esta falta inicial de reserva de agua en el suelo durante más de una campaña ha provocado un debilitamiento acumulado en aquellas cepas que no han recibido riego. Así que, tal como se ha visto en otras zonas vitícolas de Cataluña, se han producido situaciones de muerte de las cepas que condicionan la viabilidad de las plantaciones.

Estas condiciones han incidido en las dosis de riego recomendadas y en las aplicadas. Cabe recordar que en la campaña 2022/2023 las previsiones de bajas reservas de agua en los pantanos condicionaron la disponibilidad de agua de riego, hecho que incidió mucho en el reparto final del agua de riego.

Red de sensores digitales

En estos momentos se mantiene una red de sensores en la Vall del Corb, con dos viñedos de referencia, y una red en la Terra Alta, con 5 puntos de referencia. Asimismo, las empresas Edetaria en la DO Terra Alta y Alta Alella en la DO Alella, han incorporado una red de sensores gracias a la realización del grupo operativo SENSOREG.

Los sensores de humedad del suelo tienen un muy buen funcionamiento, tanto los capacitivos como los de potencial hídrico, tal como se puede observar en los gráficos 5 y 6 del viñedo de Verdú en la Vall del Corb en el año 2023.

 

 

 

 

Los gráficos 5 y 6 permiten observar de forma clara la evolución de la humedad del suelo en cada momento y los riegos realizados.

En los últimos años, se ha incorporado el sensor de potencial hídrico de la planta: Florapuls. En los puntos donde la aplicación se ha realizado correctamente, los resultados han sido muy indicativos del estado de la planta, tal como se puede observar en el gráfico 7.

 

Se observa cómo el comportamiento de la planta responde al incremento y reducción de la disponibilidad hídrica en el suelo. En el gráfico 7 es importante destacar cómo, en el período de marzo y junio, el porcentaje de humedad del suelo se reduce sin afectar el estado hídrico de la planta. Esta situación muestra cómo la evolución del estrés de la planta responde a diversos factores y puede presentar una capacidad de exploración del suelo que puede superar al espacio que controla el sensor. Este es un ejemplo de la necesidad de observar y controlar el estado de la planta en la decisión del riego.

A pesar de que es necesario mejorar la instalación y el funcionamiento de este sensor, los resultados iniciales indican claramente la respuesta de la planta a la falta y a las aportaciones de agua.

Formación y asesoramiento a los viticultores

Para todos sus proyectos, INCAVI realiza una formación continuada destinada a los viticultores de la zona, pero abierta al público general. Al inicio del proyecto se realizan sesiones informativas donde se explican: los viñedos de referencia, los criterios y las estrategias que se aplicarán, y los puntos de control escogidos.

Durante el período vegetativo se envían boletines informativos en los cuales se muestran:

• La evolución de los datos meteorológicos.
• La evolución de la humedad del suelo.
• El estado hídrico de la planta.
• La fenología y desarrollo vegetativo de la producción y de la maduración.

La interpretación de los datos concluye con una recomendación sobre:

• La oportunidad de iniciar o renovar el riego, y los condicionantes que esta decisión tiene (capacidad de retención de agua en el suelo, estado de la viña, presencia de cubierta vegetal, etc.).
• La dosis/Recomendación de dosis de riego en m³/ha y semana.

En la Vall del Corb, y durante el período de riesgo de estrés hídrico (de abril a septiembre), se ha realizado y enviado un boletín semanal durante las últimas 7 campañas. En la Terra Alta se han enviado boletines las últimas dos campañas.

En el gráfico 8 se muestra la dosis de riego recomendada en la Vall del Corb, de forma acumulada en los años 2019, 2020, 2021, 2022 y 2024. Las recomendaciones del año 2023 no se muestran en este resumen, ya que estuvieron muy condicionadas por la falta de agua de riego y las recomendaciones se tuvieron que adaptar a estas circunstancias.

 

Los principales datos que resumen las recomendaciones realizadas son:

 

Se observa cómo la metodología utilizada se adapta a la demanda de cada momento. La campaña 2023-2024 (así como la anterior), viene marcada por una importante falta de reserva hídrica ya en primavera, lo que condiciona la brotación, haciendo avanzar la fecha de riego y, en consecuencia, el volumen total recomendado.

La red de la Terra Alta ha permitido realizar una recomendación diferenciada según el punto de la comarca. En el año 2024 se recomendaron las siguientes dosis de riego:

Generación de algoritmos para la digitalización

Aprovechando los datos obtenidos en la medición del estado hídrico de la planta, se han evaluado las posibles correlaciones con los datos de los sensores digitales, con la finalidad de establecer relaciones fiables entre las medidas digitalizadas y las medidas de referencia.

Correlación entre el potencial hídrico foliar obtenido con la cámara de Schollander y el potencial hídrico del suelo

La correlación entre estas dos medidas es globalmente correcta, como se puede observar en el gráfico 9.

 

Existen dos factores que condicionan esta correlación: las condiciones edáficas del punto en el que se instalan los sensores de humedad del suelo y las condiciones meteorológicas de cada campaña, especialmente en la reserva hídrica del principio. Estos factores dificultan definir una correlación con alta significancia y que pueda ser extrapolable a un amplio territorio y durante un largo período. También debe tenerse en cuenta la respuesta inmediata e intensa de los señores del suelo, puesto que no se traslada de forma inmediata a la planta, donde la respuesta es mucho más gradual y discreta.

Resultados de los ensayos de comparación

En los viñedos de referencia se realizan los controles necesarios para llevar a cabo el asesoramiento y la valoración de la tecnología y estrategias aplicadas, de forma comparativa. A continuación, se presentan los principales resultados obtenidos.

Disponibilidad hídrica

Se hace una cuantificación del agua aplicada (riego) y de la evapotranspiración de referencia (ET₀) en las fincas de referencia. Con estos datos se calcula el agua efectiva (riego + lluvia efectiva) con relación a la evapotranspiración de referencia (ET₀), obteniendo un valor que se puede considerar la constante de cultivo, Kc realmente aplicado.

En la tabla 3 se exponen los resultados del viñedo del Camí de Sant Martí de Verdú, por la poca capacidad de reserva hídrica que tiene el suelo, y por lo tanto, por su mayor dependencia del riego.

 

En el riego, que sigue los criterios determinados por INCAVI, la Kc real calculada es de 0,32. La evolución de este dato, en los diferentes años y condiciones, se representa en el gráfico 10.

 

Se observa cómo los valores del agua aportada/ET₀ se mantienen en el riego INCAVI entre 0,26 y 0,41 con una media de 0,32. Los resultados del seguimiento del estado de la viña y de su rendimiento muestran que estas condiciones son más que suficientes para mantener una producción equilibrada y de calidad.

En la finca de La Serra, situada en Gandesa (Terra Alta), la disponibilidad hídrica ha sido la siguiente:

 

Los años 2020 y 2021 no se regó en este viñedo. Las observaciones realizadas no detectaron condiciones que hicieran prever un estrés excesivo de la planta. Como se puede observar, el porcentaje de agua efectiva/ET₀ ha sido, en general, inferior que en el viñedo del Camí de Sant Martí. Esta situación se debe a una exigencia productiva menor, con el objetivo de obtener mayor intensidad de los parámetros cualitativos en el mosto.

En todos los casos, el volumen de agua de riego acumulado (según la estrategia determinada por INCAVI), se mantiene dentro de los criterios de riego de apoyo.

Desarrollo vegetativo

En función de las condiciones del año, se han realizado dos controles:

Crecimiento del brote y Longitud del brote en cm.

Desde el año 2022, en el que el riesgo de estrés hídrico se da ya en primavera, se realiza un seguimiento del desarrollo del brote (longitud del brote) hasta su parada. En las parcelas de Verdú, se marca un número de brotes en cada condición experimental estudiada y se hace una medición semanal del crecimiento de estos brotes.

El gráfico 11 muestra la dinámica de desarrollo del brote en el viñedo del Camí de Sant Martí el año 2023.

 

En el gráfico se aprecia cómo el riego permite un desarrollo correcto de la vegetación, siendo mucho menor en la zona de secano.

Superficie foliar expuesta (SFE), m², de hoja expuesta al sol/cepa.

En pleno verano, momento en que se detiene el crecimiento vegetativo, se mide la superficie foliar expuesta con el método Smart adaptado modificado (Smart, R. et al. 1991). Se determina en cada estrategia de riego aplicada. En el siguiente gráfico obtenido en el viñedo Camí de Sant Martí de Verdú, se puede observar la incidencia del riego sobre el desarrollo de la vegetación y su evolución:

 

En todos los casos, la superficie foliar expuesta ha disminuido de manera gradual, a pesar de que en el caso de secano la disminución ha sido más marcada.

La superficie foliar expuesta es menor en el caso del riego propuesto por INCAVI comparado con el riego Flaviá (aplicado por el viticultor), pero se mantiene más estable (disminuye menos).

Potencial hídrico

Durante el período vegetativo, especialmente en situación de riesgo de estrés hídrico, se han realizado lecturas semanales de potencial hídrico foliar. Como ejemplo se muestra el seguimiento realizado en la finca de Camí de Sant Martí de los veranos de 2020 y 2022, en los gráficos 13 y 14.

 

Este dato se interpreta según los criterios expuestos en el punto “estrategia de riego” para decidir la conveniencia de realizar o no el riego. Se observa cómo en el año 2020, con una primavera muy lluviosa, el período de riesgo de estrés se inició mucho más tarde que en el año 2022. También se observa cómo en el año 2020 las cepas de secano mostraron menos estrés hídrico que las de riego. Esta situación se puede atribuir al hecho de que las cepas sin riego tienen una menor vegetación debido a un efecto acumulativo en la disponibilidad de agua en los años anteriores; al tener menos vegetación, la demanda hídrica de la planta es menor.

En el año 2024 se decide medir el potencial hídrico de tallo (medida de la hoja después de estar tapada con bolsa opaca durante 45 a 60 minutos), en lugar del potencial hídrico de hoja. Los resultados se muestran en el gráfico 15.

 

Se observa un mayor estrés de las cepas en secano (su potencial hídrico es menor que en los puntos de riego), y un incremento muy gradual del estrés en el riego INCAVI, manteniéndose dentro de los parámetros establecidos en la estrategia aplicada.

Producción

Se realiza el recuento de la producción por cepa (kg de uva/cepa), peso medio de la uva (g/uva), y número de racimos por cepa.

La evolución de los resultados obtenidos en el viñedo de Camí de Sant Martí se expone en los siguientes gráficos. En el año 2020 no se realizó recuento de los datos de vendimia, ya que la fuerte incidencia del mildiu condicionaba la representatividad de los resultados.

 

 

 

Se observa un comportamiento repetido en el conjunto de los años, en el que la producción responde positivamente a la aportación de riego. El riego aplicado por el viticultor (riego Flaviá), obtiene unos niveles de producción ligeramente superiores al riego INCAVI.

Se realiza el análisis de varianza (ANOVA) de las medias, considerando el factor año. Los resultados y la separación estadística de las medias se exponen en la tabla 7.

 

En los siguientes gráficos de cajas se muestra la distribución de las medias obtenidas cada año, donde se puede valorar la tendencia general en el comportamiento productivo de las plantas según la disponibilidad de agua:

 

 

 

Estos resultados muestran que la estrategia aplicada en esta parcela se puede considerar correcta, ya que mantiene un grado de producción medio-alto con una buena estabilidad en los diferentes años.

Esta respuesta positiva de la producción al riego también se ha hecho evidente en la Terra Alta en los controles del viñedo de La Serra, de garnacha blanca, durante los años 2018 y 2019, en los que se realizó el recuento:

 

Controles, maduración y crecimiento de la baya

Durante la maduración, y en condiciones de sequía, la baya puede perder peso en favor del desarrollo de la vegetación, fenómeno más acusado en unas variedades que en otras.

En las parcelas de referencia se realizan controles de maduración con el doble objetivo de determinar la fecha óptima de vendimia, y para hacer un seguimiento del peso de la baya como indicador de estrés hídrico.

Se muestran los resultados obtenidos en el viñedo del Camí de Sant Martí el año 2023, en el control de concentración de azúcares (grado alcohólico probable, gráfico 20), la acidez total (gráfico 21), y el peso de 100 bayas (gráfico 22). Estas medidas son indicadoras de la calidad del mosto.

 

 

Los datos muestran una maduración más avanzada en el secano. Probablemente, el menor volumen de la baya (menos agua), favorece una mayor concentración del azúcar y los ácidos. Al final del proceso los parámetros tienden a igualarse, tal como se puede observar en los datos de calidad del mosto. Esta tendencia se repite prácticamente cada año.

Los gráficos anteriores muestran la evolución del peso de 100 bayas en el viñedo de Camí de Sant Martí los años 2023 y 2024. Ambos años se observa cómo las bayas de secano siempre tienen un peso inferior, que en el riego INCAVI la situación es muy estable, y que el riego Flaviá, en general, tiene un peso superior. El riego INCAVI no ha tenido en esta parcela efecto alguno, ni en incrementar ni en reducir el peso de la baya, durante el período de maduración. En caso de haberse producido un aumento de peso repentino a causa de un exceso de riego, podría ir en contra de la calidad por la dilución del mosto.

Calidad del mosto

Los resultados del análisis del mosto del viñedo del Camí de Sant Martí se exponen en la tabla 9 y el gráfico 23.

 

 

Los resultados muestran una ligera tendencia a una concentración de azúcares más alta en las cepas sin riego. De todas formas, este incremento no obtiene resultados significativos estadísticamente ni un gran efecto sobre el producto final.

La acidez total y el pH tampoco muestran diferencias que supongan un gran efecto sobre el vino. En el caso del ácido málico sí que se detecta una incidencia clara de la disponibilidad hídrica sobre su concentración.

En la parcela de La Serra, en Gandesa, a pesar de la fuerte diferencia de producción entre las cepas regadas y las de secano, los resultados de las vendimias de 2018 y 2019 no muestran diferencias en los valores de calidad del mosto, tal como se ha indicado en la tabla 8.

Calidad del vino

Los vinos se elaboran siguiendo un método estándar y representativo de la zona de producción, para obtener un vino tranquilo, estabilizado y embotellado.

La calidad del vino se determina mediante un análisis fisicoquímico y sensorial.

El análisis de los vinos del viñedo del Camí de Sant Martí, permiten ver ciertas diferencias en la intensidad de los parámetros de calidad, especialmente en los 3 últimos años de control.

 

La evolución de estos datos se puede observar en los gráficos 24, 25, 26 y 27.

 

 

 

 

Los datos muestran que la elaboración de la uva de secano obtiene mejores resultados en cuanto a la intensidad del color y la acidez. Esta mayor intensidad puede favorecer a estos vinos en el momento de realizar la crianza.

El análisis sensorial ha sido realizado por el panel de técnicos de INCAVI, con participación de colaboradores de las actividades desarrolladas. Para la cata se utiliza una ficha propia, de puntuación positiva, con una escala de 0 a 8, donde se valoran los aspectos cualitativos y de intensidad del color, el aroma y el gusto, junto con la presencia o ausencia de defectos.

Los resultados obtenidos en diversas catas de vinos de Tempranillo de la parcela del Camí de Sant Martí se presentan en los gráficos 28 (2018), 29 (2019), 30 (2021) y 31 (2022).

 

 

 

 

En general, todos los vinos están muy bien puntuados en todos los parámetros valorados y todas las añadas estudiadas. No se detectó defecto alguno.

La cata tampoco detecta una gran diferencia entre los vinos. Contrariamente a lo que se podría prever a partir de las analíticas, el secano no siempre se valora como más intenso. Las diferencias entre los dos vinos de cepas regadas no son destacables, aunque globalmente el mejor valorado es el riego INCAVI.

 

CONCLUSIONES

El establecimiento de una red de sensores meteorológicos y edáficos ha permitido aportar un soporte a la decisión del viticultor sobre el momento y la dosis de riego. Esta información se ha generado conjuntamente con otros organismos, como la oficina del regante y el observatorio del Ebro, con el fin de compartir y optimizar criterios para ofrecer una estrategia común a los viticultores.

El funcionamiento de los sensores meteorológicos y edáficos ha sido muy satisfactorio y útil. La introducción de sensores digitales de cuantificación del estrés hídrico de la planta (florapuls) puede representar, en un futuro no lejano, un soporte muy interesante en la generación de estrategias de riego.

El trabajo continuado de conocimiento, formación y valoración de la información que se deriva de esta red, ha permitido a técnicos y viticultores, mejorar las dosis y momentos de riego, adaptándolas a cada una de sus parcelas.

El objetivo del viticultor es mantener una mínima estabilidad en la producción y mantener y/o mejorar la calidad de la uva. Los datos de producción recogidos en las viñas de referencia muestran que este objetivo se ha cumplido.

Las aportaciones de agua de riego, variable en función de las condiciones meteorológicas de cada campaña, se han mostrado suficientes para mantener la estabilidad de las producciones con una calidad del mosto que permite elaborar vinos según los criterios de calidad establecidos por cada denominación de origen.

La necesidad/oportunidad de riego se ha valorado con el seguimiento fenológico del desarrollo vegetativo (valoración visual y cuantificación del desarrollo), del crecimiento y evolución de la baya (controles de maduración), y los datos de humedad del suelo obtenidos por los sensores digitales.

Una vez se considera oportuno iniciar o renovar el riego, las necesidades hídricas se determinan a partir de las condiciones meteorológicas, basándonos en la evapotranspiración, la precipitación y la constante de cultivo (Kc) de la viña. Se ha trabajado con Kc menores a las establecidas en bibliografía de referencia, con resultados muy satisfactorios. Se hace una valoración final del agua aportada a la viña en relación con la evapotranspiración, determinando la Kc real aportada.

La valoración de las calidades del mosto y vinos, muestran cómo aún hay margen para trabajar en la optimización de las estrategias, especialmente en aquellas parcelas donde el destino enológico sea la elaboración de vinos con mucha intensidad y/o vinos de guarda.

Los resultados cualitativos de los vinos elaborados, tanto de los parámetros fisicoquímicos como organolépticos, no permiten optar por ninguna de las tres estrategias de forma concluyente. Los años con un estrés hídrico muy elevado, las cepas sin riego sufren y los vinos son menos equilibrados y entre las dos maneras de regar, las diferencias globales son poco significativas.

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