Capítulo I



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Capítulo I

Introdução



Introdução
Desde os tempos mais remotos, a vinha e o vinho têm vindo a desempenhar um papel de relevo em quase todas as civilizações. "Fruto da videira e do trabalho do Homem", alia-se o fruto saboroso e nutritivo à bebida privilegiada dele extraída. Repleto de simbologia, impregnado de religiosidade e de misticismo, o vinho surge desde muito cedo na nossa literatura, tornando-se fonte de lendas e inspiração de mitos. As expressões "dádiva de deuses", "Sangue de Cristo", e "essência da própria vida" atribuídas a este produto corroboram bem o papel do vinho na vertente cultural bem como a sua importância na nossa civilização (IVV, 2006).

Em Portugal, a cultura da vinha é uma das mais antigas e encontra-se implantada de Norte a Sul e do Litoral para o Interior dando origem a frutos e vinhos de qualidade superior reconhecida mundialmente, sendo o sector vitivinícola um dos mais competitivos a nível internacional. O plantio da vinha em Portugal remonta ao período romano (Almeida & Chinelo, 1995), como atestam vestígios datados dessa época, nomeadamente grainhas de uvas descobertas nas ruínas de São Cucufate, perto da Vidigueira, e alguns lagares romanos (IVV, 1998). Alguns autores afirmam mesmo que possivelmente foi no Alentejo onde se instalou a primeira vinha em Portugal (Gonçalves, 1983).

Em Palmela, quando D. Afonso Henriques atribuiu o primeiro foral desta vila, já nele se falava da vinha e do vinho na região, o que confirma a sua tradição vitivinícola. Sabe-se que os Fenícios e os Gregos trouxeram do Próximo Oriente muitas castas de uvas que plantaram na Península de Setúbal, por considerarem o clima ameno, as terras das encostas da Arrábida e a zona ribeirinha do Tejo boas para o cultivo da vinha (IVV, 1998). Em 1831, a Inglaterra importa vinho de Portugal e o rei Ricardo II menciona a importação de vinho da vila de Setúbal. Em 1868, num estudo ampelográfico feito na região de Azeitão foram descritas 19 castas de uvas brancas e 10 castas de uvas tintas para a produção de vinho. Ferreira Lapa, em 9 de Setembro de 1875, na sua 6ª conferência sobre vinhos refere "a notável e importante comarca vinhateira de Setúbal, a região privilegiada do moscatel, com reputação na Europa e nome feito em Portugal". A Península de Setúbal é, pois, uma região pioneira na elaboração de produtos vinícolas de reconhecida qualidade, como é o caso do Moscatel de Setúbal, vinho generoso cuja área produtiva se encontra delimitada desde 1907, não obstante a sua produção ser bastante anterior.

Na região de Palmela o Castelão ("Periquita") constitui mais de 95% do encepamento das castas tintas na região de Palmela enquanto que no encepamento das castas brancas, predomina a Fernão Pires e o Moscatel de Setúbal.

A região de Palmela, caracterizada por uma orografia plana, tem solos franco-argilo-arenosos, calcários com ligeira alcalinidade e o clima é do tipo mediterrânico com fracas amplitudes térmicas e um índice pluviométrico que se situa entre os 400 e 500 mm (IVV, 1998). Nesta região verificam-se com frequência fortes deficiências hídricas durante a Primavera e Verão, onde os níveis de precipitação são muito baixos, o que tem limitado fortemente a maturação da uva e a produtividade das vinhas.

A rega e o uso de variedades adaptadas às novas condições climáticas devem merecer especial atenção a nível Mundial (Schultz, 2000; Chaves & Oliveira, 2004), dado que os cenários para as alterações ambientais terrestres sugerem um aumento da área de zonas áridas por todo o Mundo (IPCC, 2001; Ragab & Prudhomme, 2002). De acordo com Jones et al. (2005) nos próximos 50 anos a temperatura média mundial irá aumentar aproximadamente 2 ºC e poderá chegar aos 4,5 ºC no fim do século dependendo das futuras emissões industriais (IPCC, 2001). Este aumento, associado às alterações previstas nos padrões de precipitação, em que se estima um decréscimo acentuado nos valores de precipitação durante o Verão, que poderão chegar nalguns casos aos 50% (Hulme et al. 1992), tornam a correcta utilização da água na agricultura um tema chave para a sobrevivência de algumas espécies e variedades dado que a água passará a ser um factor limitante (Schultz, 2000). Nos últimos anos o número de dias sem ocorrência de precipitação tem vindo a aumentar no Sul da Europa (Luterbacher et al., 2006) prevendo-se que se mantenha esta tendência para os próximos anos (Miranda et al., 2006).



A importância do estudo e compreensão dos impactes das alterações climáticas na agricultura são especialmente evidentes na viticultura (Jones & Davies, 2000). As condições climáticas médias de uma determinada região determinam o sucesso de uma determinada cultivar bem como a tipicidade dos vinhos que nela se produzem, enquanto que a variabilidade inter-anual determina as diferenças qualitativas entre os “vintages” (Jones & Helman, 2003). Estudos recentes, baseados em modelos climáticos globais, mostram que o aquecimento global terrestre irá penalizar severamente algumas regiões vitícolas produtoras de vinhos de alta qualidade, nomeadamente da zona Mediterrânica pois as temperaturas médias previstas serão demasiado elevadas para uma boa maturação das uvas. Outras regiões, em especial no Norte da Europa, onde actualmente as temperaturas médias e os índices de precipitação não são os melhores para a cultura da vinha, serão favorecidas com o aquecimento global (Jones, 2005; Stock et al., 2005).

O aumento da temperatura, dos níveis de radiação ultra-violeta e da concentração de CO2 irão afectar a actividade fisiológica das videiras (Seguin & Cortazar, 2005). Muitos modelos aplicados à agricultura mostram que o aumento da concentração de CO2 na atmosfera irá promover aumentos nas taxas fotossintéticas, no crescimento vegetativo e uma maior eficiência do uso da água, promovendo aumentos da produção (Butterfield et al., 2000; Bindi et al., 2001). No entanto as alterações na qualidade são mais complexas devido à interacção de muitos factores tais como a temperatura e a água disponível no solo (Schultz, 2000).

O aumento da temperatura irá acelerar a fenologia da videira levando a uma redução do período vegetativo e reprodutivo (Seguin & Cortazar, 2005), podendo nalguns casos antecipar a maturação dos bagos em cerca de três semanas (Lebon, 2002) e aumentar o risco de escaldão dos bagos provocando alterações na qualidade da uva (Schultz, 2000; Tate 2001; Stock et al., 2005). Para além disso, prevê-se também um aumento da intensidade de pragas e doenças devido aos Invernos e Primaveras amenas (Salinari et al. 2006).

Com o aumento gradual da temperatura média e com a redução dos teores de água disponíveis no solo a rega da vinha passará a ser indispensável para garantir a qualidade dos vinhos e nalguns casos a própria sobrevivência das videiras tornando-se por isso essencial o estudo dos seus efeitos no comportamento agronómico e fisiológico da videira.



Influência das disponibilidades hídricas no funcionamento da videira



  1. Actividade Fisiológica

Em zonas de clima mediterrânico onde as videiras são plantadas sem rega, verificam-se com frequência no Verão situações de elevado stresse hídrico para a planta. Estas surgem como consequência das baixas reservas hídricas do solo, devido às baixas precipitações estivais, e elevados gradientes de pressão de vapor de água entre as folhas e o ar (Flexas, 2000; Silvestroni et al., 2005).

A videira é uma planta tipicamente mediterrânica com alguma adaptação à limitação da disponibilidade hídrica do solo, devido ao seu sistema radicular profundante e aos mecanismos fisiológicos desencadeados, traduzidos numa eficiente redução da condutância estomática e na capacidade de ajustamento osmótico (Rodrigues et al., 1993, Patakas & Noitsakis, 2001). Contudo, elevados stresses hídricos provocam grandes quebras no rendimento e na qualidade da uva (Jackson & Lombard, 1993). A introdução da rega gota-a-gota na vinha ao longo das últimas décadas e os estudos resultantes dos efeitos da disponibilidade de água na fisiologia da videira têm indicado importantes aumentos na produtividade (Bravdo, 2005).

O ciclo vegetativo da videira é fortemente influenciado pelo clima e pelas disponibilidades hídricas do solo (Calò et al., 2002). Dependendo da intensidade do stresse hídrico e da altura do ciclo vegetativo em que ocorre, poderão observar-se paragem do crescimento dos sarmentos (Smart & Coombe, 1983; Mathews et al. 1987) ou uma elevada senescência das folhas basais (Lopes et al., 2001), a qual aumenta o risco de escaldão dos bagos (Kliewer et al., 1983; Smart & Robinson, 1991). O desenvolvimento da área foliar é particularmente afectado pelo stresse hídrico dada a grande sensibilidade do crescimento celular à secura (Ginestar et al., 1988; Schultz & Matthews, 1988; Lebon et al., 2006). Quando se verificam condições de stresse hídrico no início do desenvolvimento vegetativo, para além da redução do tamanho das folhas pode verificar-se um decréscimo das taxas de crescimento dos sarmentos principais e do número de lançamentos laterais ou ‘netas’ (Williams & Matthews, 1990).

Com a rega podemos favorecer as taxas de crescimento dos sarmentos (Bravdo & Naor, 1996; Tandonnet et al., 1999) e induzir aumentos na área foliar (Carboneau & Casteran, 1979; Bartolomé, 1993). Contudo, dotações exageradas dão origem a sebes demasiado densas que podem afectar negativamente a qualidade da uva devido ao decréscimo dos níveis de radiação e de arejamento no interior da sebe, provocando uma deficiente maturação e um aumento do risco de pragas e doenças (Smart, 1994; Keller & Hrazdina, 1998). A regulação da administração de água permitirá assim conseguir o equilíbrio entre o desenvolvimento vegetativo e reprodutivo (Matthews et al., 1987).

A rega deficitária é defendida pela maioria dos autores como a melhor estratégia para controlar o stresse hídrico (Cifre et al., 2005) e o vigor das videiras (Stoll et al., 2000; Dry et al., 2001; Kang & Zhang, 2004; Bravdo, 2005). O desenvolvimento de novas metodologias de rega deficitária, tais como a Rega Deficitária Controlada (RDI – “Regulated deficit irrigation”) e a Rega Parcial do Volume Radicular (PRD – “Partial Rootzone Drying”) tiveram como objectivo o aumento da eficiência do uso da água da cultura (Goodwin et al. 1992; Boland et al., 1993; Loveys et al. 1997; Dry et al., 2001; Maroco et al., 2002; Flexas et al., 2004; Gu et al., 2004; Souza et al., 2005) levando a importantes reduções do uso da água na agricultura (Stikic et al., 2003).

Na RDI a rega é interrompida em determinados períodos críticos do desenvolvimento vegetativo e reprodutivo das culturas (McCarthy, 1997; Dry et al., 2001), sem que se verifiquem quebras na produção e melhorando a qualidade da mesma (Chalmers et al. 1986; Poni et al., 2005). No caso da vinha, Dry & Loveys (1998) consideram que é entre a fase do vingamento e o pintor que se conseguem melhores resultados no controlo do vigor dado que um stresse hídrico moderado após o pintor pouco efeito tem no crescimento dos sarmentos (Naor et al., 1993; Poni et al., 1994). A técnica RDI permite reduzir eficazmente o vigor das videiras, diminuindo os riscos de doenças e pragas, melhorando a qualidade dos vinhos (Jacckson & Lombard, 1993). Também noutras culturas tais como pereira (Goodwing & Boland, 2002), pessegueiro (Boland et al., 1993, Naor, 2006) e oliveira (Fernández et al., 2006), a RDI tem demonstrado ser uma excelente técnica para alcançar um bom equilíbrio entre o crescimento vegetativo e reprodutivo.

Na metodologia PRD rega-se metade do volume radicular enquanto que a outra metade se mantém em contacto com o solo seco, alternando-se o lado da rega de duas em duas semanas aproximadamente (Dry & Loveys, 1999). O grande objectivo da PRD é a manipulação da fisiologia da videira através da redução da condutância estomática (gs) e do crescimento vegetativo por sinais químicos/hormonais (eventualmente ácido abcísico e citocininas) produzidos pelas raízes em contacto com o solo seco e posteriormente enviados às folhas via xilema (Zhang and Davies 1989a,b; Gowing et al. 1990; Tardieu et al. 1992; Croker et al. 1998; Loveys et al., 2004; Fuentes et al., 2005), enquanto que as raízes da parte regada permitem à planta manter um estado hídrico favorável (Loveys, 1984; Davies & Zhang, 1991; Dry et al., 1996; Davies et al., 2000; Liu et al., 2001; Wakrim et al., 2005). Desta forma, conseguem-se aumentos significativos da eficiência do uso da água (WUE) (During et al., 1996; Dodd et al., 1996; Dry & Loveys, 1998; Loveys et al., 2000; Stoll et al., 2000; Souza et al., 2003; Kang & Zhang, 2004; Antolín et al., 2006). Os efeitos fisiológicos da sinalização química são alcançados através de uma variação espacial e temporal dos padrões de humedecimento do solo próximos da zona radicular (Fuentes et al., 2004).

O aumento da concentração de ABA e do pH do xilema são referidos como principais agentes de sinalização química (Davies & Zhang, 1991; Davies et al. 1994; Dry et al., 1996; During et al., 1996; Dry & Loveys, 1999; Sobeih et al. 2004) bem como a redução das citocininas no xilema (Stoll et al., 2000; Davies et al., 2005) que parece promover um aumento da sensibilidade dos estomas ao ABA (Sauter et al., 2001; Fusseder et al., 1992). Outros autores referem também a possibilidade de factores tais como o etileno e alterações iónicas no fluxo xilémico poderem estar envolvidos na regulação estomática (Lösch & Schulze, 1994; Gollan et al., 1992; Wilkinson & Davies, 2002; Sobeih et al., 2004).

Alguns trabalhos em PRD referem que uma das vantagens desta metodologia é a de estimular o crescimento radicular em profundidade permitindo à planta explorar outras reservas de água e nutrientes ao longo do perfil do solo (Dry et al., 2000; Kang et al., 2002, Mingo et al. 2003), ao contrário de outros métodos de rega onde o sistema radicular se torna mais superficial (Proffitt et al., 1985, Carmi et al., 1992). Nalguns estudos em fava (Husain et al., 1990) e em milho (Schmidhalter et al., 1998) obtiveram-se aumentos significativos no comprimento, densidade e biomassa das raízes em contacto com solo seco comparativamente a condições com boas disponibilidades hídricas. Em condições de deficit hídrico é comum verificar-se nas plantas um aumento da relação raízes/parte aérea dado que o crescimento das raízes é menos afectado que o dos caules (Wu & Cosgrove, 2000). Esta menor sensibilidade das raízes resulta da acumulação de ABA nas raízes desidratadas, que limita a produção de etileno, conhecido por inibir fortemente o crescimento (Sharp et al., 2000, Sharp & de Noble, 2002). Também o rápido ajustamento osmótico radicular, que permite a continuação da absorção de água pelas raízes (Hsiao & Xu, 2000; Sharp et al., 2004) e o aumento da extensibilidade das paredes celulares na zona apical das raízes, devido ao incremento da actividade das expansinas, determinam a menor afectação do crescimento das raízes expostas a baixos potenciais hídricos do solo (Wu & Cosgrove, 2000).




  1. Produção e qualidade

Como anteriormente referido, o estado hídrico das plantas condiciona fortemente o crescimento vegetativo e as trocas gasosas sendo por isso um dos factores mais importantes para garantir um potencial produtivo de elevada qualidade.

Com o objectivo de contrariar as quebras de produção e da qualidade da uva resultantes do decréscimo dos níveis de água disponível no solo, do aumento das temperaturas e do deficit de pressão de vapor de água do ar (Chaves & Rodrigues 1987; Schultz 1996) introduziu-se a rega na vinha um pouco por todo o Mundo, provocando grandes aumentos de produção (Yuste et al., 1996; Esteban et al., 1999) que poderão atingir os 131 % (Bartolomé, 1993). A redução total ou parcial do deficit hídrico do solo na produção e qualidade da uva, leva a um aumento na produção (Lopes, 1994; Flexas, 2000; Santos, 2000), que se deve principalmente ao aumento do peso e número dos bagos (Kliewer et al., 1983; Rodrigues, 1987; Pire & Ojeda, 1999). Os efeitos dependem do período de aplicação da rega relativamente ao desenvolvimento dos bagos (Hardie & Considine, 1976; McCarthy et al., 1992). O padrão de crescimento dos bagos pode ser representado por uma curva sigmoidal dupla com duas fases de crescimento rápido, separadas por um patamar que ocorre próximo do pintor (Coombe & McCarthy, 2000). Na primeira fase, logo após o vingamento, ocorre um crescimento rápido dos bagos resultante da divisão das células do pericarpo e da expansão das células existentes, sendo por isso uma altura em que, caso se verifiquem stresses hídricos, a produção será fortemente afectada (Smart et al., 1974; Van Zyl, 1984; Matthews & Anderson, 1989; McCarthy et al., 2002). A segunda fase de crescimento rápido dos bagos ocorre durante a maturação e deve-se à acumulação de água e expansão celular (Coombe, 1992; Ojeda et al., 1999). Nesta fase o stress hídrico pode provocar um decréscimo no volume dos bagos, contudo o efeito não será tão marcante quanto na primeira fase (McCarthy et al., 2002).

Se em relação aos efeitos da rega no aumento dos índices de rendimento não existem dúvidas, já as opiniões quanto aos efeitos da mesma na qualidade dos bagos tem gerado muita controvérsia dada a grande variabilidade dos resultados obtidos. Dependendo das dotações de rega, dos períodos de rega, das cultivares, condições ambientais e de outras práticas culturais, assim os efeitos na qualidade foram positivos (Reynolds & Naylor, 1994; Schultz, 1996; Ferreyra et al., 2003; Escalona et al., 2003) ou negativos (Bravdo et al., 1985; Hepner et al., 1985; Matthews et al., 1990; Williams, 1996). Enquanto que nalguns ensaios de rega se obtiveram aumentos na concentração dos açúcares e antocianas (Garcia-Escudero et al.1994; Bartolomé et al., 1995; Nadal & Arola, 1995; Esteban et al.1999), noutros verificaram-se decréscimos nestes mesmos parâmetros qualitativos do bago (Van Leeuwen & Seguin, 1994; Pire & Ojeda, 1999). Para esta discrepância pode ter contribuído o efeito da rega no tamanho do bago. Como referido, um stresse hídrico após o vingamento afecta negativamente a divisão celular do bago reduzindo o seu tamanho final o que aumenta a concentração de antocianas como consequência do aumento da razão película/polpa (Coombe & MacCarthy, 2000; McCarthy et al., 2002). Outra estratégia para diminuir o tamanho dos bagos é interromper a rega durante a fase de maturação, o que vai afectar a expansão celular (Ojeda et al., 1999) e a acumulação de água nos bagos (Williams & Matthews, 1990). Contudo esta poderá não ser a melhor opção pois é durante esta fase que existe a maior acumulação de compostos aromáticos nos bagos, sendo a sua produção muito sensível ao stresse hídrico (Coombe & MacCarthy, 2000).

As técnicas de rega deficitária permitem melhorar o microclima ao nível dos cachos (Bravdo, 2005) conseguindo-se ganhos em muitos dos parâmetros qualitativos dos bagos (Dry et al., 2001). Em ensaios onde se compararam modalidades de rega deficitária com uma testemunha regada de forma a manter sempre uma elevada condição hídrica, verificaram-se quase sempre valores mais elevados dos açúcares totais (Lopes et al., 2001; Schultz, 1996), da concentração de antocianas (Matthews et al., 1990; Hamman & Dami, 2000; Dry et al., 2001), dos compostos fenólicos (Matthews & Anderson, 1988; Dry et al., 2001; Peterlunger et al., 2005) e na razão película/polpa dos bagos (Roby et al., 2004) com a rega deficitária.

3) Termografia por infravermelhos – uma ferramenta para a detecção do estado hídrico?


Na maioria das espécies a condutância estomática é um parâmetro muito sensível ao stresse hídrico mostrando ser um excelente indicador da condição hídrica da planta (Jones, 2004). Embora este parâmetro seja um dos mais usados em trabalhos de investigação para avaliar as necessidades hídricas das plantas, ele exige um trabalho intensivo e não é passível de ser automatizado.

O reconhecimento de que a temperatura da folha tende a aumentar com o incremento do stresse hídrico, em consequência do encerramento estomático (Raschke, 1960; Fuchs, 1990), levou nos últimos anos ao aparecimento de novos métodos sensoriais térmicos de detecção de stresse hídrico, baseados em termometria por infravermelhos (Anconelli & Battilani, 2000; Jones & Leinonen, 2003). Estes métodos são bastante rápidos e práticos aliando a vantagem de não requererem o contacto directo com as folhas, o que preserva a resposta estomática (Garcia et al., 2000). A termometria por infravermelhos conjugada com o processamento da imagem digital é uma óptima ferramenta para a detecção rápida da existência de stresse hídrico numa cultura tornando-se bastante útil na programação da rega (Giuliani & Flore, 2000). Nos EUA foi desenvolvido o protocolo de programação da rega ‘BIOTIC’ (Biologically Identified Optimal Temperature Interactive Console) que compara medições contínuas da temperatura do coberto vegetal de uma dada cultura, com a temperatura biológica óptima estimada para essa mesma espécie. Esta técnica tem como fundamento teórico o facto de que a planta se encontra em stresse hídrico sempre que a temperatura do coberto vegetal exceda a temperatura óptima dessa cultura (Mahan et al., 2000). Idso et al. (1981) ao utilizarem a termometria desenvolveram um índice cultural de stresse hídrico (CWSI) baseando-se na relação linear entre o deficit de pressão de vapor e a diferença de temperatura entre o coberto vegetal e o ar, variando este índice entre 0 (quando existem elevadas disponibilidades hídricas) e 1 (quando o stresse hídrico é muito elevado) (Anconelli & Battilani, 2000).

A termografia por infravermelhos é uma metodologia que nos permite obter a temperatura média do coberto vegetal de uma videira ou de um conjunto de videiras evitando a interferência de zonas não foliares (solo, tronco, buracos da sebe). Deste modo, esta técnica torna-se mais precisa para a medição do estado hídrico da videira que a termometria por infravermelhos (Jones et al., 2002). Esta última apenas nos dá acesso a valores de um determinado alvo abrangendo possíveis buracos da sebe, tronco, solo e céu o que dá origem a erros na estimativa da temperatura do coberto vegetal (Moran et al., 1994). Contudo, ambos os métodos exigem uma calibração adequada dado serem afectados pelas condições ambientais bem como pela abertura estomática (Jones, 2004).

Na última década foram desenvolvidos dois índices para quantificar o grau de stress hídrico da cultura com um poder de estimativa mais preciso que o desenvolvido por Idso et al. (1981) apresentando ambos uma boa correlação com a condutância estomática (Jones, 1999). Num primeiro, utilizou-se para além da temperatura média do coberto vegetal (Tl), a temperatura de referência de superfícies foliares com os estomas totalmente encerrados (Tdry) (Qiu et al. 1996). Num outro, (IG = (Tdry-Tl)/(Tl-Twet)) utilizou-se ainda para além da Tdry, a temperatura de folhas com os estomas totalmente abertos (Twet) (Jones et al, 1997).



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