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vol.62 número1INCIDENCIA DE INSECTOS Y ÁCAROS PLAGAS EN PEPINO DULCE (Solanum muricatum Ait.) CULTIVADO EN LA IV REGIÓN, CHILEINCIDENCIA DE PRUNUS NECROTIC RINGSPOT VIRUS (PNRSV), PRUNE DWARF VIRUS (PDV), TOMATO RINGSPOT VIRUS (ToRSV) Y PLUM POX VIRUS (PPV) EN VIVEROS DE FRUTALES DE CAROZO DE LA ZONA CENTRAL DE CHILE índice de autoresíndice de materiabúsqueda de artículos
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Agricultura Técnica

versión impresa ISSN 0365-2807

Agric. Téc. v.62 n.1 Chillán ene. 2002

http://dx.doi.org/10.4067/S0365-28072002000100003 

DESARROLLO DE MODELOS PREDICTIVOS DE FENOLOGÍA Y EVOLUCIÓN DE MADUREZ EN VID PARA VINO CV. CABERNET SAUVIGNON Y CHARDONNAY1

Development of models for predicting phenology and evolution of maturity in cv. Cabernet Sauvignon and Chardonnay grapevines

Samuel O. Ortega-Farías2, Pedro Lozano2, Yerko Moreno3 y Lorenzo León2

1Recepción de originales: 28 de junio de 2000.
2Universidad de Talca, Facultad de Ciencias Agrarias, Servicio Integrado de Agroclimatología y Riego (SIAR), Casilla 747, Talca, Chile. E-mail: sortega@pehuenche.utalca.cl

ABSTRACT

A study was carried out to develop predictive models for phenology and evolution of maturity in wine grapes (Vitis vinifera), in a vineyard located in the "La Oriental" farm in the Talca Region (35º 27’ S lat. and 71º 37’ W long.) during the 1998/99 growing season. To this end, measurements were made of the number of leaves, length of buds, diameter of berries, soluble solids (SS), total acidity (AT) and pH for grapevines cv. Cabernet Sauvignon and Chardonnay. To develop the prediction models for phenology, soluble solids, and pH as a function of the accumulated degree-days (base temperature = 10ºC), Mitscherlich’s monomolecular equation, which assumes continuous growth, was used. In the case of the total acidity model, an exponential equation with a negative slope was used. The results of this investigation indicated that the use of accumulated degree-days could be a good tool to estimate phenological events and the evolution of maturity in Cabernet Sauvignon and Chardonnay cultivars. In this respect, the predictive models for phenology, soluble solids and total acidity had coefficients of determination (R2) greater than 0.88. The lower correlation was found in the pH model for Cabernet Sauvignon (R2=0.71).

Key words: soluble solids, total acidity, degree-days, pH, Vitis vinifera.

RESUMEN

Se realizó un estudio para desarrollar modelos predictivos de fenología y evolución de madurez en vid para vino (Vitis vinifera), en un viñedo ubicado en el fundo "La Oriental" (35º27’ lat. Sur y 71º37’ long. Oeste) provincia de Talca, Chile, durante la temporada 1998/99. Para esto se efectuaron mediciones del número de hojas, largo de brotes, diámetro de bayas, sólidos solubles, acidez total y pH en los cultivares Cabernet Sauvignon y Chardonnay. Para desarrollar los modelos predictivos de fenología, sólidos solubles, y pH, en función de los grados día acumulados (temperatura base = 10 ° C), se utilizó la ecuación monomolecular de Mitscherlich, la cual asume que el crecimiento es continuo. En el caso de los modelos para la acidez total se utilizó una ecuación de tipo exponencial con pendiente negativa. Los resultados de esta investigación indicaron que el uso de los grados días acumulados puede ser una buena herramienta para estimar los eventos fenológicos y la evolución de la madurez en los cultivares Cabernet Sauvignon y Chardonnay. Al respecto, los modelos predictivos de la fenología, sólidos solubles y acidez total presentaron un R2 superior a 0,88. La correlación más baja fue encontrada en el modelo de pH para el cultivar Cabernet Sauvignon (R2 = 0,71).

Palabras clave: sólidos solubles, acidez total, gradosdías, pH, Vitis vinifera.

INTRODUCCIÓN

El conocimiento de los diversos estados fenológicos del viñedo y su identificación son importantes en las prácticas culturales y en la utilización de productos químicos para el control de insectos y patógenos (Mullins et al., 1992). Al determinar la ocurrencia de los distintos eventos fenológicos se facilita la coordinación de las labores a realizar en el predio, tales como aplicaciones de pesticidas y fertilizantes, programación del riego, manejos culturales, y coordinar la cosecha de los distintos cuarteles dentro del viñedo (Wilson y Barnett, 1983). Además, el conocimiento previo de las diferentes etapas fenológicas de la vid es importante para la caracterización vitivinícola y la correcta selección de un cepaje en una zona determinada.

Lo anterior se puede lograr a través del desarrollo de modelos agroclimáticos que relacionan las distintas etapas fenológicas de la vid y evolución de madurez con la sumatoria térmica o grados días acumulados. De este modo, algunos autores han calculado los requerimientos de acumulación térmica necesarios para alcanzar los distintos estados fenológicos de la vid desde yema hinchada a cosecha. Amerine y Winkler (1974), usando la acumulación de grados día con umbral mínimo de crecimiento de 10ºC, formularon recomendaciones para el crecimiento de cultivares de uva para vino en California desde valles costeros fríos a desiertos interiores calurosos. De esta manera realizaron una zonificación climática basada en acumulación térmica o días grado requeridos por los distintos cultivares de vid para vino. Por otro lado, Williams et al. (1985) formularon modelos de predicción de la fenología en uva de mesa cv. Thompson Seedless, como una herramienta de apoyo para el manejo integrado de plagas y enfermedades; además implementaron modelos para predecir la evolución de sólidos solubles desde pinta a madurez, con el objeto de evaluar calidad y programar la cosecha en los distintos cuarteles.

El objetivo de esta investigación fue desarrollar modelos predictivos de fenología y evolución de madurez en vid para vino, cultivares Cabernet Sauvignon y Chardonnay, en la zona de Talca.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para desarrollar los modelos predictivos de fenología y evolución de madurez en vid vinífera (Vitis vinifera) se realizó un estudio en un viñedo ubicado en el fundo "La Oriental" (35º27’ lat. Sur y 71º37’ long. Oeste) durante la temporada 1998/99. Para esto se efectuaron las siguientes mediciones: número de hojas, largo de brotes, diámetro de bayas, sólidos solubles, acidez total y pH en los cultivares Cabernet Sauvignon y Chardonnay (Coombe, 1995; Lozano, 2000). El detalle de la serie de suelo, superficie, año de plantación, vigor, sistema de conducción y distancia de plantación para cada variedad se presenta en el Cuadro 1.

Cuadro 1. Características de los siete cuarteles evaluados cvs. Cabernet Sauvignon y Chardonnay.
Table 1. Characteristics of seven evaluated vineyards cvs. Cabernet Sauvignon y Chardonnay.

Cultivar

Serie de suelo (Orden)

Superficie
(ha)

Año
de plantación

Vigor

Sistema
de conducción

Distancia de plantación (m)

Cabernet-Sauvignon

Talca
(Alfisol)

6,1

1952

Bajo

Scott-Henry

3,2´ 1,2

 

Talca
(Alfisol)

11,3

1952

Bajo

Espaldera simple

3,2´ 1,2

 

Talca
(Alfisol)

4,7

1978

Bajo

Parronal

4´ 4

 

Talca
(Alfisol)

1,7

1990

Bajo

Scott-Henry

2,9´ 1,2

 

Talca
(Alfisol)

6,6

1992

Bajo

Scott-Henry

2,9´ 1

Chardonnay

San Rafael
(Mollisols)

1,8

1991

Bajo

Scott-Henry

2,9´ 1,2

 

Talca
(Alfisol)

2,6

1992

Alto

Scott-Henry

2,9´ 1,2


El clima de la localidad corresponde al tipo mediterráneo subhúmedo, con un período libre de heladas de 9 a 10 meses, una pluviometría anual media de 734 mm, y una acumulación térmica que fluctúa entre 1550 y 1700 grados días acumulados (GDA) durante el período de crecimiento de la vid. La estación seca va de octubre a marzo, con un déficit hídrico de 733 mm; la precipitación en los meses cálidos alcanza los 29 mm. El suelo donde se ubica el predio "La Oriental" pertenece a las series Talca (orden Alfisol) y San Rafael (orden Mollisols) (CIREN, 1997). La serie Talca se caracteriza por ser un suelo sedimentario de textura franca a franco-arcillosa y moderadamente profundo (50-90 cm), con ligeras limitaciones por drenaje dificultoso. La serie San Rafael es un suelo sedimentario de textura franco-arcillosa, moderadamente profundo (50-90 cm) y posee drenaje pobre y lenta permeabilidad (CIREN, 1997).

Para determinar el vigor en cada cuartel se midió el número de capas de hojas (NCH), considerando vigor alto un dosel de NCH > 3 y vigor bajo con un NCH < 3. Esto fue realizado usando el punto cuadrante, lo que permitió estimar el número de capas de hojas, espacios en el follaje y exposición de racimos (Smart y Robinson, 1991). Estas mediciones se realizaron desde el estado de pinta, con tres repeticiones de 20 inserciones para cada variedad.

Para desarrollar los modelos predictivos de fenología se relacionó la escala fenológica de Eichhorn y Lorenz modificada por Coombe (1995) (Cuadro 2) con los grados días acumulados (GDA), los cuales fueron calculados en base a la temperatura registrada, cada 15 min, por una estación meteorológica automática ubicada dentro del viñedo. El cálculo de los GDA se realizó desde brotación en adelante usando como temperatura base 10° C (Morris et al., 1980; Oliveira, 1998;). Para los cultivares Cabernet Sauvignon y Chardonnay la brotación ocurrió el 20 de septiembre y el 10 de septiembre, respectivamente.

Cuadro 2. Sistema modificado de Eichhorn y Lorenz para determinar las etapas de crecimiento de la vid*.
Table 2. Modified Eichhorn-Lorenz system for estimating grapevine growth stages*.

Escala
fenólogica (EF)

Estado fenológico

1

Yema invernal

2

Yema hinchada

3

Yema algodonosa - lanosidad parda visible

4

Punta verde, primer tejido foliar visible

5

Roseta de puntas de hojas visible

7

Primera hoja separada de la punta del brote

9

2 a 3 hojas separadas; brotes de 2-4 cm de largo

11

4 hojas separadas

12

5 hojas separadas; brotes de 10 cm de largo; inflorescencia clara

13

6 hojas separadas

14

7 hojas separadas

15

8 hojas separadas, rápido crecimiento de brotes; flores en grupos compactos

16

10 hojas separadas

17

12 hojas separadas; inflorescencia desarrollada; flores separadas

18

14 hojas separadas; calíptra floral pasa de verde a verde pálido

19

Aproximadamente 16 hojas separadas; comienza floración (caída de primera calíptra floral)

20

10% caída de calíptra floral

21

30% Caída calíptra floral

23

17-20 hojas separadas; 50% caída de calíptra floral, plena floración

25

80% caída de calíptra floral

26

100% caída de calíptra floral

27

Cuaja; bayas jóvenes creciendo (> 2 mm de diámetro), racimo en ángulo recto respecto al brote

29

Bayas de 4 mm de diámetro; racimos tienden a inclinarse hacia abajo

31

Bayas tamaño guisante (7 mm de diámetro)

32

Racimo comienza a cerrarse, bayas tocándose

33

Bayas aún duras y verdes

34

Bayas comienzan a ablandarse y ºBrix comienzan a aumentar

35

Bayas comienzan a colorearse y a ensanchar: Pinta

36

Bayas con valores intermedios de ºBrix

37

Bayas aún no maduras

38

Bayas en madurez de cosecha (22 ºBrix)

39

Bayas sobremaduras

41

Poscosecha; maduración del brote completa

43

Comienzo de caída de hojas

47

Fin de caída de hojas

*Fuente: Coombe (1995)

La escala de Eichhorn y Lorenz modificada por Coombe (1995) asigna un número a cada uno de los estados fenológicos de la vid, los que se determinan por observación directa y por mediciones de largo de brotes, número de hojas, diámetro de bayas y madurez. Esta escala numerada permite su utilización para la elaboración de modelos matemáticos donde los eventos fenológicos son incorporados como una variable numérica.

Las mediciones de fenología se realizaron semanalmente desde inicio de brotación hasta madurez de cosecha en todos los cuarteles. En cada cuartel se escogió una hilera, de la cual se seleccionaron cinco plantas, marcando un brote por cada planta. Para determinar la evolución de la madurez, se correlacionaron independientemente los sólidos solubles, acidez total y pH (variables dependientes) con GDA (variable independiente). En cada cuartel se realizaron muestreos al azar de bayas, en forma semanal, a partir del estado de pinta hasta madurez de cosecha. En cada muestreo se efectuaron cuatro repeticiones por cada cuartel, recolectando 40 bayas por cada repetición (Lozano, 2000).

Para desarrollar los modelos predictivos de fenología, sólidos solubles y pH, se utilizó la ecuación monomolecular de Mitscherlich, la cual asume que el crecimiento es continuo y por lo tanto no existe punto de inflexión (Thornley y Johnson, 1990). En el caso de los modelos para la acidez total se utilizó una ecuación de tipo exponencial con pendiente negativa (O´Neil, 1991). Para analizar el grado de asociación entre las variables independientes y dependientes se usó el coeficiente de determinación (R2), mientras que para determinar el grado de variabilidad de las predicciones de los modelos se utilizó la desviación estándar del error (DEE) entre los valores estimados y observados (Ortega-Farias et al., 1996).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El coeficiente de determinación (R2) y DEE se presentan en el Cuadro 3 para los modelos predictivos de fenología de los cultivares Cabernet Sauvignon (CS) y Chardonnay (Ch). En este cuadro se puede observar que existió un alto grado de asociación entre la escala fenológica y los GDA (base 10° C), indicando que los modelos propuestos pueden ser una herramienta útil para predecir las etapas de desarrollo de la vid en la zona de Talca. Por otra lado, la DEE fue equivalente a 1,62 y 2,21 para las variedades CS y Ch, respectivamente, lo que indica que los modelos presentan una variabilidad en la predicción de 1 a 2 escalas fenológicas. El alto grado de ajuste entre la curva que describe la escala fenológica observada y estimada para las dos variedades se ilustra en la Figura 1. En esta figura se puede observar que los mayores errores fueron encontrados entre brotación y floración, con un buen ajuste desde pinta en adelante. Estos resultados concuerdan con los obtenidos por Williams et al. (1985) en la validación de un modelo para predecir fenología en la variedad de uva de mesa Thompson Seedless, donde se obtuvo un alto ajuste del modelo con respecto a los eventos fenológicos observados en terreno.

Cuadro 3. Análisis estadístico para los modelos predictivos de fenología cvs. Cabernet Sauvignon y Chardonnay.
Table 3. Statistical analysis for predictive model of phenology cvs. Cabernet Sauvignon y Chardonnay.

Cultivar

Escala fenológica

R2

DEE

Cabernet Sauvignon

0,97

1,62

Chardonnay

0,93

2,21

R2 :coeficiente de determinación.
DEE: desviación estándar del error.



Figura 1
. Valores estimados y observados de la escala fenológica (EF) en vid para vino.
Figure 1. Observed and estimated values of the phenological scale (EF) in grapevines.

Por otra parte se puede apreciar que los requerimientos térmicos para llegar a madurez de cosecha fueron de 1558 y 1275 GDA para los cultivares CS y Ch, respectivamente. Esto significó que CS fuera cosechado el 26 de marzo y Ch el 19 de febrero, esto es 24 días antes que CS (Cuadro 4). Los resultados anteriores coinciden con Villaseca et al. (1986) para el caso de Cabernet Sauvignon donde se estimó una acumulación de 1500 a 1600 GDA para llegar a madurez de cosecha, pero difieren con el cultivar Chardonnay donde se observó un requerimiento térmico de 1100 a 1200 GDA.

Tabla 4. Sólidos solubles (SS), acidez total, pH y rendimientos obtenidos en cosecha cvs. Cabernet Sauvignon y Chardonnay.
Table 4. Soluble solids (SS), total acidity, pH and yields obtained at harvest cvs. Cabernet Sauvignon and Chardonnay.

Cultivar

Fecha

Grados día (Base 10°C)

°Brix

Acidez total

(g L-1 H2SO4)

PH

Rendimiento

kg ha-1

Cabernet Sauvignon

26/03/99

1558

22,4

4,92

3,28

7.503

 

Chardonnay

19/02/99

1275

22,0

4,04

3,31

8.457


En el Cuadro 5 se puede apreciar que los modelos predictivos de los sólidos solubles presentaron una excelente correlación en ambas variedades con un R2 superior a 0,96. En la Figura 2 se presenta la evolución de los grados Brix en los dos cultivares, medidos a partir del estado de pinta hasta madurez de cosecha (22,4 y 22 ºBrix para CS y Ch, respectivamente), donde se puede observar que el incremento de sólidos solubles comienza a partir del estado de pinta con 5 a 6 ºBrix para los dos cultivares. Además se encontró un rápido incremento hasta aproximadamente los 15 ºBrix, a partir de los cuales se hace cada vez más lenta la acumulación de sólidos solubles hasta llegar a madurez de cosecha. El alto ajuste de los datos observados respecto del modelo se explicaría porque una vez iniciados los procesos fisiológicos de madurez de la uva, estos serían principalmente dependientes de la temperatura (Williams et al., 1985), lo que en este caso se expresa como acumulación térmica o GDA.

Cuadro 5. Análisis estadístico para los modelos predictivos de sólidos solubles (°Brix), acidez total y pH cvs. Cabernet Sauvignon y Chardonnay.
Table 5. Statistical analysis of predictive models for soluble solids, total acidity and pH cvs. Cabernet Sauvignon and Chardonnay

Cultivar

Sólidos solubles

Acidez total

pH

R2

DEE
(°Brix)

R2

DEE
(g L-1 H2SO4)

R2

DEE

Cabernet Sauvignon

0,99

0,44

0,92

2,03

0,71

0,18

Chardonnay

0,96

0,76

0,88

1,99

0,94

0,09

R2 : coeficiente de determinación.
DEE: desviación estándar del error.



Figura 2. Valores estimados y observados de los sólidos solubles (SS) en vid para vino.
Figure 2. Observed and estimated values of soluble solids (SS) in grapevines.

En relación a la acidez total se puede observar que los modelos predictivos presentaron un r2 equivalente a 0,92 y 0,88 para CS y Ch, respectivamente. El grado de ajuste se ilustra en la Figura 3, donde se puede apreciar la evolución de la acidez total en la baya desde el estado de pinta a madurez de cosecha. La acidez total, expresada en gramos de ácido sulfúrico por litro (g L-1), disminuye con mayor rapidez desde los 15-25 g L-1 hasta los 5 g L-1; a partir de éstos la disminución en la acidez se hace más lenta en ambos cultivares. Finalmente, el modelo predictivo de pH para el cultivar Ch presentó una excelente correlación (R2 = 0,94), pero el modelo para CS presentó el peor ajuste del estudio con un R2 equivalente a 0,71. En la Figura 4 se puede observar que el modelo propuesto para CS presenta un mal ajuste con respecto de los datos observados en el rango de pH que va entre 2,5 y 3,0.



Figura 3. Valores estimados y observados de acidez total (AT) en vid para vino.
Figure 3. Observed and estimated values of total acidity (AT) in grapevines.

Figura 4. Valores estimados y observados de pH en vid para vino.
Figure 4. Observed and estimated values of pH in grapevines.

CONCLUSIONES

Los modelo planteados en esta investigación poseen altos coeficientes de determinación (R2) tanto para el caso de la evolución de fenología, como de los sólidos solubles, acidez total y pH. En todos los casos los R2 resultaron altamente significativos y mayores a 0,9, excepto en el caso del pH para el cultivar Cabernet Sauvignon donde se obtuvo un R2 equivalente a 0,71. Estos resultados sugieren que los modelos desarrollados en función de los días grados acumulados (base 10°C) pueden ser una herramienta útil para predecir la fenología y evolución de la madurez de bayas en la zona de Talca.

LITERATURA CITADA

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