Capítulo VII



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Capítulo VII

Considerações finais

Considerações finais



Os regimes hídricos considerados no nosso ensaio experimental, realizado ao longo de três anos, determinaram diferenças quer na actividade fisiológica da videira quer na qualidade da produção. Encontraram-se diferenças entre duas estratégias de rega deficitária com a mesma dotação (50% ETc) mas fornecida de maneira diferente, isto é, uniformemente a toda a planta (DI) ou só a metade do sistema radicular, com alternância regular do lado regado (PRD). As videiras regadas a 100% da ETc, FI, apresentaram sempre potenciais hídricos foliares de base (pd) elevados (≈ - 0,2 MPa). Já nas videiras não regadas, NI, os pd desceram ao longo do ciclo vegetativo atingindo valores baixos, da ordem dos – 0,8 MPa, indicativo de um stresse hídrico elevado. Durante o período de maturação dos bagos, nas duas estratégias de rega deficitária, as videiras apresentaram pd intermédios entre a NI e FI (≈ - 0,4 MPa), indicadores de um stress hídrico moderado. Na modalidade PRD a quantidade de água absorvida pela metade do volume radicular que foi regado garantiu uma boa hidratação da parte aérea das videiras, que apresentaram quase sempre um pd superior ao verificado nas videiras DI. Uma possível explicação para os valores mais baixos do pd na DI, quando comparados com os da PRD, pode ser a maior superfície de solo humedecida durante a rega na DI, que é aproximadamente o dobro da PRD. Isto é, para a mesma quantidade de água aplicada, temos o dobro da superfície evaporativa na DI o que determinará uma menor quantidade de água disponível no solo para absorção. Já na PRD, a água é aplicada em apenas um dos lados do sistema radicular, o que origina bolbos de humedecimento do solo mais profundos, possibilitando uma maior hidratação das raízes mais profundantes. Adicionalmente, a melhor condição hídrica das plantas PRD relativamente a DI pode ser devida ao seu menor uso de água em consequência da inibição do crescimento vegetativo observada nas plantas PRD e também a um ligeiro decréscimo da condutância estomática a meio do dia (Souza et al., 2003, 2005). Estes efeitos sustentam o princípio subjacente à técnica PRD em que sinais químicos enviados pelas raízes desidratadas para a parte aérea controlam o crescimento e o comportamento estomático (Stoll et al., 2000; Stikic et al, 2003; Loveys et al., 2004; Fuentes et al., 2005). Embora o ácido abcísico (ABA) seja considerado uma das hormonas mais envolvidas nessa sinalização química (Davies & Zang, 1991; Wilkinson & Davies, 2002), não foram encontradas diferenças na concentração de ABA e no pH do suco xilémico entre as plantas DI e PRD (resultados apresentados em Rodrigues et al., 2004). Contudo, uma elevada [ABA] no xilema ocorreu nas plantas não regadas o que, conjuntamente com sinais hidráulicos, determinou que estas plantas apresentassem limitação estomática e, consequentemente os valores mais baixos de assimilação de CO2 (Souza et al., 2003, 2005).

A utilização da termografia permitiu-nos obter informações bastante úteis da condição fisiológica da videira ao nível do coberto vegetal. Conseguimos obter a temperatura média de um grupo de folhas que apresentam diferentes ângulos de inserção e posicionamentos na sebe, atendendo portanto à variabilidade dentro da mesma videira.. Os resultados indicam que a termografia é um bom método para uma rápida detecção do encerramento dos estomas e assim de uma situação de stresse hídrico, dado que se observou uma correlação positiva entre a condutância estomática e os índices de stress hídrico (CWSI e IG) (Stoll & Jones, 2005; Grant & Chaves, 2005). Contudo, os elevados coeficientes de variação dos índices de stress hídrico verificados neste ensaio, limitaram o poder discriminatório desta técnica para estimar de uma forma absoluta a condutância estomática.

O crescimento vegetativo nas videiras não regadas foi bastante afectado e mostrou ser um dos processos da planta mais sensível a condições de stress hídrico (Bradford & Hsiao, 1982). A rega teve um efeito significativo e positivo no crescimento vegetativo das videiras, no entanto, com a modalidade PRD, conseguiu-se um controlo efectivo do vigor, isto é, esse aumento do vigor foi menor do que o observado nas plantas DI. As videiras mantiveram uma boa condição hídrica e não verificaram quebras de produção, o que está de acordo com os resultados apresentados noutros trabalhos de PRD (Loveys et al., 2000; Dry et al., 2001; Stikic et al, 2003). Entre as modalidades regadas a PRD foi a que apresentou menores valores de área foliar, número de camadas de folhas, largura da sebe, percentagem de ramos ladrões, bem como peso por sarmento. Esta maior eficiência no controlo do crescimento vegetativo foi observado quer na casta Castelão, caracterizada por ter um elevado potencial de crescimento vegetativo e porte erecto (Dias et al., 1990), quer na Moscatel que é caracterizada por ter um baixo potencial vegetativo e um porte prostrado (Dry & Loveys, 1998). O decréscimo do crescimento vegetativo nas plantas PRD comparativamente às DI foi independente da condição hídrica da planta pelo que se admite ter sido regulado por factores hormonais, nomeadamente pela redução da concentração de citocininas (Dry et al., 2001; Stoll et al., 2000).

As modalidades onde parte (PRD) ou a totalidade (NI) das raízes permaneceu em contacto com o solo seco apresentaram um incremento da biomassa radicular nas camadas de solo mais profundas, enquanto que nas modalidades DI e FI a distribuição da biomassa radicular foi homogénea ao longo do perfil do solo. Estes resultados estão de acordo com outros onde se verificou que a rega originou sistemas radiculares mais superficiais (Proffitt et al., 1985, Carmi et al., 1992). O padrão de distribuição radicular observado no nosso estudo nas plantas da modalidade PRD, em comparação com a DI, permite a exploração de recursos hídricos e minerais que se encontram nas camadas de solo mais profundas. Também, estudos feitos em plantas envasadas de diferentes espécies, mostraram que a técnica PRD permitiu o desenvolvimento de maior comprimento e biomassa de raízes nas camadas do solo mais profundas comparativamente ao da modalidade controlo (Kang et al., 1998; Mingo et al., 2004; Dry et al., 2000).

A rega parcial do volume radicular é defendida por muitos como uma das melhores estratégias para controlar o vigor permitindo melhorar as condições microclimáticas ao nível dos cachos (Loveys et al., 1998; Bergqvist, et al., 2001), conseguindo-se desta forma uvas de qualidade superior (Smart, 1992). O menor crescimento vegetativo observado na modalidade PRD comparativamente à DI e FI originou sebes menos densas, em especial devido a uma menor área foliar das netas. Consequentemente, observou-se uma maior percentagem de cachos expostos à radiação solar directa, o que promoveu aumentos da temperatura dos bagos e dos níveis de radiação solar incidente (PPFD) levando a uma melhoria significativa nos parâmetros qualitativos do bagos, tal como observado por outros autores (Smart & Robinson, 1991; Dokoozlian & Kliewer, 1996; Dry et al., 1996; Loveys et al., 1998; Bergqvist et al., 2001; Dokoozlian & Bergqvist, 2001).

O menor crescimento vegetativo nas plantas dos tratamentos NI e PRD esteve positivamente correlacionado com aumentos das concentrações de antocianas, G-G e compostos fenólicos, como também observado por Spayd et al. (2002). Uma melhoria nos parâmetros qualitativos dos bagos com a utilização da técnica PRD foi igualmente obtida por outros autores (Dry & Loveys, 1998; Dry et al., 2001; Lantzke, 2004). De entre todas as modalidades estudadas a NI foi a que apresentou quase sempre as concentrações mais elevadas de fenóis e antocianas, provavelmente como consequência do menor tamanho dos bagos, o que aumenta a razão película/polpa, dando origem a maiores concentrações de metabolitos secundários no mosto (Hardie et al. 1997). Contudo, quando comparamos a PRD com a DI não verificamos diferenças significativas no peso dos bagos, logo as diferenças na qualidade do mosto dever-se-ão aos efeitos indirectos do melhor microclima ao nível dos cachos nas plantas PRD (Williams & Matthews, 1990; Van Leeuwen & Seguin, 1994; Lopes et al., 2001).

A modalidade NI apresentou os menores valores de produção, excepto em 2000 na casta Castelão onde não se verificaram diferenças significativas entre modalidades. Os elevados valores de precipitação ocorridos nos meses de Abril e Maio permitiram boas disponibilidades hídricas às videiras não regadas o que possibilitou um crescimento normal dos bagos comparativamente às modalidades regadas. O menor peso dos bagos na NI é consequência da menor hidratação celular, que terá provocado uma redução na divisão e expansão das células do pericarpo (McCarthy, 1999). Também as elevadas temperaturas verificadas durante a fase de maturação terão incrementado a desidratação dos bagos (Crippen & Morrison, 1986a).

O aumento da produção devido à rega deveu-se essencialmente ao aumento do peso por cacho resultante do aumento do volume e peso dos bagos, o que coincide com os resultados de numerosos trabalhos (Rodrigues, 1987; Lopes, 1994; Oliveira, 1995; Tandonnet et al., 1999; Santos, 2000; Wample, 2002). Nas duas castas e nos três anos de ensaio, o número de cachos por videira foi sempre igual entre modalidades, contrariando o verificado noutros estudos onde a rega promoveu o aumento do número de cachos por planta (Bartolomé, 1993; Matthews & Anderson, 1989). Também, em oposição a alguns trabalhos onde se verificaram decréscimos de produção em modalidades de rega deficitária comparativamente às FI com uma dotação dupla (Pudney & McCarthy, 2004), no nosso estudo a produção foi independente da quantidade de água aplicada. Tal como esperado inicialmente, a dotação da FI foi exagerada, obtendo-se nestas plantas uma eficiência de uso de água que foi metade da verificada nas PRD e DI.

Após as considerações feitas anteriormente coloca-se a questão se devemos ou não regar e em caso afirmativo qual a estratégia de rega a utilizar. Nas videiras não regadas as produções foram inferiores às das regadas, mas mesmo assim podem ser consideradas elevadas, tendo em conta as produções máximas autorizadas para a produção de vinho VQPRD. De facto, as castas estudadas são muito produtivas dado serem clones seleccionados pela sua produção e teor alcoólico. No entanto, na casta Moscatel, a elevada percentagem de escaldão nos bagos, verificada durante os três anos de ensaio, comprometeu toda a produção enquanto uva de mesa. De salientar também que, nas videiras não regadas, entre 2000 e 2002, o peso médio por sarmento sofreu uma redução de 60 % na casta Moscatel e 69 % na Castelão. Assim o stress hídrico parece ter provocado um desequilíbrio na razão source/sink afectando a perenidade da videira.

Existem riscos e benefícios associados à implementação de qualquer estratégia de rega, e os resultados obtidos dependem da casta e das condições ambientais durante o ciclo vegetativo e reprodutivo da videira. Uma das grandes vantagens das técnicas PRD e DI comparativamente à FI é a obtenção de maior eficiência do uso da água dado que, com metade da dotação de rega (50% ETc na DI e PRD) se conseguiram idênticas produções à da modalidade mais regada (100% ETc na FI). Uma vez que a água se tem vindo a tornar num bem cada vez mais escasso, o aumento da eficiência do uso da água na agricultura é hoje um factor determinante para uma correcta gestão dos recursos hídricos. O crescimento vegetativo elevado das videiras da modalidade FI prejudicou o microclima ao nível dos cachos, promovendo um decréscimo na qualidade da uva. A modalidade PRD mostrou ser mais eficiente no controlo do crescimento vegetativo que a DI, conseguindo-se importantes ganhos qualitativos como consequência do melhor microclima do coberto vegetal. Podemos concluir que a PRD é uma técnica passível de ser utilizada por qualquer agricultor e a sua utilização está fundamentalmente dependente do investimento necessário para a sua instalação e manutenção bem como do valor acrescentado que dela se poderá retirar repercutindo-se, ou não, no preço final do vinho.




Os resultados e conclusões desta tese não devem ser entendidos como regras gerais, dado que as grandes fórmulas universais, os processos e técnica precisos que caracterizam a engenharia e que são aplicáveis a todos os casos, não existem senão limitadamente em agronomia dada a grande variabilidade do meio em que esta ciência se exerce, bem como à dos indivíduos com que tem que lidar (Vilhena, 1929).


Final considerations
The water regimes considered in our experimental field trial, that lasted three years, induced differences in both physiological and agronomical grapevine responses. Significant differences were found between the two deficit irrigation strategies (DI, 50% of the Etc, half of water supplied to each side of the row; PRD, 50% of ETc periodically supplied to only one side of the root system). The FI (100% of ETc) grapevines always presented high values of pd (≈ - 0.2 MPa). In the non-irrigated vines (NI) pd decreased throughout the vegetative cycle reaching values of – 0.8 MPa, indicative of high water stress. In the two water deficit strategies (PRD and DI), pd presented values between NI and FI (≈ - 0.4 MPa) throughout the grapevine ripening period, indicating a moderate water stress. In PRD the available water on the wet side was sufficient to supply water to the aerial part, enabling a similar or even better plant water condition in PRD than in DI plants which received the same amount of water. A possible explanation for the higher values of pd in PRD, compared to DI, could be that for the same water provided, we have the double evaporative soil surface in the DI and as a consequence a smaller amount of soil water available for root absorption. Additionally, the better water condition of PRD plants relative to DI may result from the smaller water used by PRD plants as a consequence of the decreased vegetative growth and a larger decrease in stomatal aperture observed at midday at some dates (Souza et al., 2003, 2005). These effects support the underlying principle of the PRD technique where chemical signals sent by the dehydrated roots for the aerial part, control growth and stomatal aperture (Stoll et al., 2000; Stikic et al, 2003; Loveys et al., 2004; Fuentes et al., 2005). Although ABA is considered one of the most important hormones involved in this root-shoot chemical signalling (Davies & Zang, 1991; Wilkinson & Davies, 2002), we could not observe significant differences between PRD and DI plants in the ABA concentration and in the pH of the xylem sap flow (data shown in Rodrigues et al., 2004). However, a higher ABA concentration was observed in the NI plants, which together with hydraulic signals might determine stomatal closure (Souza et al., 2003, 2005).

Infrared-thermography was studied during our experiments in order to optimize this technology for a fast detection of the stomatal closure and thus identify a water stress situation. We found a positive correlation between stomatal conductance and the water stress indices (CWSI and IG), further confirmed by Grant & Chaves (2005).

Vegetative growth of non-irrigated grapevines was strongly affected showing to be one of the most susceptible plant processes under water stress conditions (Bradford & Hsiao, 1982). Irrigation had a significant and positive effect in vegetative growth, however with PRD the increase in vigour as compared to NI was much smaller than in DI and FI. At the same time grapevines were kept at a good water status and without yield reductions, as observed in other PRD studies (Loveys et al., 2000; Dry et al., 2001; Stikic et al, 2003). Compared with conventional deficit irrigation techniques PRD plants presented the lowest values of leaf area, leaf layer number, canopy wideness, water shoots as well as shoot weight. A higher control of vegetative growth was observed in the two studied varieties in spite of marked differences in vigour between them, Castelão having a high potential shoot vigour (Dias et al., 1990) compared with Moscatel which possesses a low potential shoot vigour (Dry & Loveys, 1998). The lower vegetative growth in PRD vines comparatively to the DI ones was independent of the plant water status, so it is suggested that non-hydraulic, possibly hormonal effects, (e.g. ABA and cytokinines) may explain these results. The deeper root system of PRD vines compared with the DI, allow the vines to explore other mineral and soil water resources in the deeper soil layers (Dry et al., 2000, 2001).

PRD led to increases of berry temperature and the intercepted PPFD allowing a significant improvement in the quality components, as observed by other authors (Smart & Robinson, 1991; Dokoozlian & Kliewer, 1996; Dry et al., 1996; Loveys et al., 1998; Bergqvist et al., 2001; Dokoozlian & Bergqvist, 2001). When compared to DI and FI, PRD berries presented the highest values of phenols and anthocyanins.

NI plants presented the lowest values of yield, except in 2000 in Castelão grapevines. The high levels of rainfall that occurred in the months of April and May of 2000 allowed enough water to the rainfed NI plants, permitting a normal growth of the berries. In 2001 and 2002, the lower weight of NI berries resulted from the lower soil water content as well as the high berry temperatures which led to berry dehydration. The higher yield in the irrigated treatments is explained by the increase of the volume and weight of the berries, since the number of clusters was always equal between the different treatments. We may conclude that 50% of ETc (PRD and DI) is sufficient to guarantee the yield potential since with half of the water applied in FI no significant yield reduction was observed. This means that PRD and DI exhibited a double water use efficiency as compared with FI plants.


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