Efectos de las olas de calor y el déficit hídrico sobre la Vitis vinifera L. cv. Malbec

• Autores: Galat Giorgi, Mirta Eugenia
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Perez Peña, Jorge Esteban (director)
• Materia: Cambio Climático; Estomas; Intercambio Gaseoso; Yema (planta); Xilema; Climate Change; Stomata; Gas Exchange; Buds; Xylem; Grapevines; Heatwaves; Vitis vinifera; Vid; Ola de Calor; Malbec
• Institución: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria

Tesis para obtener el grado de Doctora en Agronomía, de la Universidad Nacional de Cuyo, en 2022
Algunas de las consecuencias pronosticadas del cambio climático son el aumento de la frecuencia, intensidad y duración de las olas de calor y los cambios en la distribución, intensidad y tipo de precipitaciones. Con el objetivo de estudiar el impacto de estos fenómenos sobre la vid Malbec se llevaron a cabo experimentos a campo y en invernáculo. A campo se pusieron a prueba las siguientes hipótesis: i) la alta temperatura durante la fase de yema hinchada, provoca la aclimatación en la vid al calor mediada por una mayor capacidad de transporte de agua, y (ii) el déficit hídrico durante la fase de yema hinchada de la vid modula la capacidad de transporte de agua. En invernáculo se puso a prueba la hipótesis de que las vides bien regadas pueden evitar los efectos negativos de las olas de calor a través del enfriamiento por evaporación. Durante 3 años, se compararon a campo vides calentadas por 3 o 15 días consecutivos, en estado de yema hinchada, con vides sin calentar, en distintos estados de humedad de suelo. Se diseñó, desarrolló e instaló en el campo un sistema activo de calentamiento para elevar la temperatura del aire 2 °C por encima del percentil 90 de los registros climáticos. En condiciones bien regadas, la alta temperatura previa a brotación aumentó el número y diámetro de los vasos del xilema primario de los brotes emergentes, la viii densidad estomática de las hojas, la transpiración, la asimilación de CO2, la conductancia hidráulica del sarmiento, la conductividad hidráulica específica del sarmiento, las tasas de crecimiento de brotes, la aparición de hojas y feminelas. Tres días de calentamiento durante la fase de yema hinchada fueron suficientes para desencadenar esta respuesta de aclimatación, y el déficit hídrico durante esta etapa no alteró los efectos de la alta temperatura sobre la capacidad de transporte de agua. En las vides con déficit hídrico antes de brotación, la conductancia hidráulica se correlacionó con la cantidad de vasos primarios y su área total, mientras que, en las bien regadas, lo hizo con el tamaño de los vasos y su área total. En invernáculo se realizó un experimento factorial con vides Malbec a pie franco en maceta bajo dos regímenes de agua, bien regado (100% de la capacidad de la maceta) y déficit hídrico (50% de la capacidad de la maceta), y dos regímenes de temperatura de aire día/noche, alta (45/22 °C) y control (35/20 °C). En vides bien regadas, la alta temperatura del aire aumentó la conductancia estomática y la transpiración de la hoja, lo cual disminuyó la temperatura de hoja y aumentó el crecimiento vegetativo, la transpiración de planta entera y la fotosíntesis de la hoja. El déficit hídrico redujo fuertemente el crecimiento, la fotosíntesis, la conductancia estomática y la transpiración. Sin embargo, en las vides a alta temperatura, dichas reducciones fueron menores que en aquellas a temperatura control. El enfriamiento por evaporación puede ayudar a las vides bien regadas a evitar los efectos negativos de las olas de calor y los cambios irreversibles del intercambio gaseoso y de la fluorescencia de clorofila. Esta tesis mejora nuestra comprensión sobre la respuesta de la vid al estrés por calor y déficit hídrico, que se pronostica que aumentarán con el cambio climático.
Some of the predicted consequences of climate change are the increase in the frequency, intensity and duration of heat waves and changes in the distribution, intensity and type of rainfall. In order to study the impact of these phenomena on the Malbec grapevines, some experiments were carried out in the field, and in the greenhouse. The following hypotheses were tested in the field: i) high temperature during the budswell phase leading up to budbreak elicits acclimation in grapevines that is mediated by greater water transport capacity, and (ii) water deficit modulates acclimation to high temperature. In the greenhouse, the hypothesis that well-watered vines can avoid the negative effects of heat waves through evaporative cooling was tested. For 3 years, heated vines for 3 or 15 consecutive days were compared with unheated vines in the field, during budswell phase, at different soil moisture content. An active heating system was designed, developed and installed in the field to increase air temperature 2 ºC above the 90th percentile of the climate records. Under wellwatered conditions, high temperature prior to budbreak increased the number and diameter of primary xylem vessels of the emerging shoots, leaf stomatal density, transpiration, CO2 assimilation, shoot hydraulic conductance, shoot specific hydraulic conductivity, as well as, shoot growth, leaf and lateral shoot appearance rates. Three days of heating during budwell phase were enough to trigger this acclimatization response, and the water deficit imposed during this stage did not alter the effects of high temperature on water transport capacity. In vines under water deficit before budbreak, hydraulic conductance was correlated with the number of primary vessels and their total area, while, in well-watered vines, it was correlated with the vessel size and their total area. In the greenhouse, a factorial experiment was carried out with ungrafted potted Malbec grapevines under two water regimes, well-watered [100% of pot capacity (PC)] and water deficit (50% of PC), and two air temperature regimes, high (45/22 °C) and control temperature (35/20 °C). In well-watered vines, high air temperature increased stomatal conductance and leaf transpiration, which decreased leaf temperature and increased vegetative growth, whole plant transpiration and leaf net photosynthesis. Water deficit strongly reduced growth, photosynthesis, stomatal conductance and leaf transpiration. However, in vines at high temperature, these reductions were smaller than in those at control temperature. Evaporative cooling can help well-watered vines avoid the negative effects of heat waves and irreversible changes in gas exchange and chlorophyll fluorescence. This thesis improves our understanding of the vine's response to heat stress and water deficit, which is predicted to increase with climate change.
EEA Mendoza
Fil: Galat Giorgi, Eugenia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Mendoza; Argentina
Fil: Perez Peña, Jorge. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Mendoza; Argentina