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EFECTOS DE LOS CAMBIOS DE EXPOSICIÓN DE LA CANOPIA SOBRE
EL ESTADO HÍDRICO DE LA VID (CV. SYRAH)
Eugenia Galat Giorgi, Jorge Perez Peña, Jorge Prieto, Raúl del Monte
INTA EEA Mendoza
[email protected]
I.
INTRODUCCIÓN
En un escenario de cambio climático y de menor disponibilidad de agua para la
agricultura, contar con prácticas que puedan reducir la demanda y aumentar la
eficiencia en el uso del recurso hídrico es de gran importancia. El estado hídrico de las
plantas es de especial interés debido a su influencia sobre la cantidad y calidad de la
uva (Bravdo et al. 1985; Carbonneau, 1987). La exposición de la canopia puede influir
en el estado hídrico de las plantas. En un estudio realizado sobre la cv. Cabernet
sauvignon la mayor exposición de la canopia causada por el sistema de conducción en
lira aumentó el uso de agua por el viñedo, lo que ocasionó una disminución en el
potencial hídrico de las vides presentando un estrés hídrico leve o moderado
(Belmonte, 2006). En este sentido, se ha demostrado que el sistema en lira produce una
disminución en el potencial hídrico foliar, ya sea de preamanecer (Ollat y Carbonneau,
1992) o de mediodía (Katerji et al., 1994) respecto al espaldero. Recientemente, en un
ensayo en maceta con vides cv. Merlot conducidas en forma de lira plegable
Carbonneau y Costanza, (2004) abrieron una lira cerrada y cerraron una lira abierta
con el objetivo de medir la variación del potencial hídrico foliar al mediodía y de
preamanecer al cabo de diez minutos de producido el cambio y al día siguiente
diferenciando hojas internas de hojas externas. Los resultados fueron que las hojas de
las canopias abiertas tuvieron potenciales hídricos de preamanecer más bajos que las
hojas de las canopias cerradas. Al mediodía, diez minutos después de cerrar la canopia,
el potencial hídrico foliar aumentó significativamente, tanto en las hojas internas como
en las externas. Al contrario, cuando se abrió la canopia el potencial hídrico
disminuyó, pero la magnitud de la variación fue menor que cuando se cerró la canopia
(Carbonneau y Costanza, 2004).
Los efectos de la dinámica de apertura y cierre de los sistemas de conducción de
canopia dividida durante el ciclo vegetativo-productivo de la vid sobre la composición
de la uva y el vino no han sido estudiados. La posibilidad de cambiar la exposición de
la canopia mediante el sistema de conducción permitiría modificar el microclima y la
demanda hídrica del cultivo. El objetivo del trabajo fue determinar la influencia de la
variación temporal de la superficie foliar expuesta a través de la modificación de la
arquitectura de la canopia durante el ciclo vegetativo, sobre el estado hídrico de la
planta.
II.
MATERIALES Y MÉTODOS
1. Material vegetal y sitio
El ensayo se realizó en la temporada 2006/07 en un viñedo bajo riego de la cv.
Chenín plantado en 1981 e injertado en 2001 con la cv. Syrah, situado en el campo
experimental de la EEA Mendoza del INTA (Lat. 33º 00´ 18´´,02 S; Long. 68º 51´
52´´,25 O; Altitud 920 msnm) en Luján de Cuyo, Mendoza, Argentina. La parcela
experimental tenía 2700 m2 de superficie, con hileras de 120 m de longitud orientadas
1
de N a S, en un marco de plantación de 2,5 m entre hileras y 1,25 m entre
plantas. El cultivo se protegió con tela antigranizo blanca colocada en forma de capilla.
Las plantas se condujeron en canopia dividida con el sistema articulado Ybm INTA
(del Monte et al., 1999). Se realizó una poda mixta de cuatro cargadores y cuatro
pitones dejando de 24 a 28 yemas por planta. El suelo era de tipo torrifluente
(Romanella, 1957), de textura franca a franca arenosa, con una capacidad de campo de
22% (% gravimétrico) y una lámina estimada de almacenamiento del suelo de 168 mm
(considerando una profundidad de 1 metro). Los interfilares tenían coberturas
vegetales sembradas que se manejaron con segados periódicos y los bordos bajo las
hileras se mantuvieron libres de vegetación con aplicaciones de herbicida (glifosato
48% sc 6 L ha-1). El viñedo se regó en melgas sin pendiente. La programación de los
riegos fue realizada teniendo en cuenta que el potencial hídrico foliar de preamanecer
no descendiera por debajo de -0,2 MPa entre brotación y envero (restricción hídrica
ausente o leve) ni por debajo de -0,3 MPa entre envero y cosecha (restricción hídrica
leve; Carbonneau, 1998) para frenar el crecimiento de los brotes luego del envero
(Deloire et al., 2003).
2. Tratamientos
Los tratamientos impuestos para variar la arquitectura de la canopia se basaron
en la apertura y cierre de los brazos en distintas oportunidades. Todas las parcelas
permanecieron abiertas hasta floración cuando se establecieron los siguientes
tratamientos:
1) Canopia cerrada desde floración a cosecha (Ce);
2) Canopia cerrada de floración a envero y abierta de envero a cosecha (Ab E);
3) Canopia abierta de floración a envero y cerrada de envero a cosecha (Ce E);
4) Canopia abierta todo el ciclo (Ab)
3. Cálculo de variables edafo-climáticas
Para el cálculo de la evapotranspiración del cultivo (Etc) se multiplicó la Eto
diaria por el coeficiente de cultivo de vid (kc; Oriolani, 1988).
mes
octubre
noviembre
diciembre
enero
febrero
marzo
kc
0,54
0,65
0,70
0,70
0,67
0,60
Se calculó la lámina de agua de almacenamiento de suelo (dt; mm ) a partir de la
siguiente fórmula:
Wcc − Wm
× Da × Pr ×1000
100
donde :
Wcc = contenido de agua en base a peso a capacidad de campo (%)
Wm = contenido de agua a punto de marchitez permanente (%)
Da = densidad aparente del estrato considerado (kg m-3)
Pr = profundidad radical considerada (m)
1000 = factor de conversión (mm m-1)
2
Para la estimación del contenido hídrico del suelo se partió con el perfil
en capacidad de campo y se fue restando la Etc diaria, se sumaron las precipitaciones y
se restó la lámina percolada, hasta el siguiente riego cuando el perfil volvió a
capacidad de campo. Se repitió el mismo procedimiento hasta cosecha. La lámina
percolada se consideró como la diferencia entre la lámina aplicada en el riego y la
lámina de reposición. La lámina de reposición (dr) se calculó a partir de la diferencia
entre la lámina de almacenamiento del suelo y la lámina de agua disponible el día
anterior.
di = di-1+ R – Etci + pp – dp
Donde:
di-1: lámina de agua disponible el día anterior (mm)
Etci: evapotranspiración del cultivo diaria (mm)
dp: lámina percolada (mm)
pp: precipitaciones (mm)
R: lámina de riego (mm)
3.1. Determinaciones ecofisiológicas
Se midió el potencial hídrico foliar de preamanecer (potencial hídrico de base) y
a mediodía cada quince días aproximadamente. Además se midió el potencial hídrico
foliar (phf; MPa) en envero (12/01/07) y en cosecha (02/03/07) a las 0500, 0900, 1100,
1300, 1600 y 1800 horas. Se utilizó una hoja del tercio medio del sarmiento en dos
plantas representativas por repetición. Para la medición se colocó la hoja en una bolsa
de polietileno, luego se desprendió del brote con pecíolo completo. Antes de colocarla
dentro de la cámara de presión (Scholander et al., 1965) se cortó perpendicularmente el
pecíolo con una navaja a tres centímetros del limbo e inmediatamente se realizó la
medición. Al momento de extraer cada hoja se tuvo en cuenta la ubicación dentro de la
canopia (interior o sombreada vs. exterior o expuesta) y la exposición al sol
(exposición este vs. oeste). En los tratamientos de canopia cerrada se utilizaron los
promedios ponderados de los valores medidos en hojas sombreadas y expuestas,
teniendo en cuenta la proporción de hojas internas y externas de la canopia calculada
como la relación entre SFEp y SFT. La proporción de hojas internas fue 0,3 y la de
hojas externas fue 0,7 (Phf= pfhi * 0,3 + phfe *0.7). El potencial hídrico foliar se midió
con una cámara de presión (4P, Biocontrol, Buenos Aires, Argentina).
3.2. Determinaciones de expresión vegetativa
La superficie foliar total (SFT; m2) se estimó en envero en dos plantas
representativas por unidad experimental. De cada planta, se eligieron 8 brotes (dos por
cargador) y se extrajeron 3 hojas de cada uno situadas en la zona apical, media y
basal, (Johnson, 1988, citado por Kliewer y Dokoozlian, 2005). Finalmente se contó la
cantidad de hojas de cada brote y la cantidad de brotes por planta. La superficie de las
hojas se midió con un medidor láser de área foliar (CI-203/CI-203CA, CID, Inc.,
Camas, Washington, E.U.). La superficie foliar expuesta potencial (SFEp; m2), fue
calculada según Carbonneau (1995), en envero antes de abrir y cerrar los brazos.
Para la determinación del peso de poda (kg) se cortó y pesó la madera producida
por planta durante el ciclo. La densidad de brotes se calculó como cantidad de brotes
por metro de canopia.
3
4. Diseño experimental
La unidad experimental estuvo constituida por 36 plantas distribuidas en tres
hileras, con seis unidades de observación ubicadas en la hilera central. El diseño
estadístico fue en bloques completos al azar, con cuatro tratamientos y cinco
repeticiones. El bloqueo se realizó en función de la expresión vegetativa estimada a
través del peso de poda y el diámetro de tronco de cada planta.
El análisis estadístico consistió en ADEVA y análisis de medidas repetidas en el
tiempo. La comparación de medias univariada se realizó mediante la prueba LSD de
Fisher (α = 0.05). En el análisis multivariado la comparación de medias se realizó de
acuerdo a la prueba de Hotelling (α = 0,05). Los datos se analizaron con el programa
estadístico InfoStat Profesional (versión 1.5; UNCórdoba, Córdoba, Argentina).
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
1. Determinaciones edafoclimáticas
En el ciclo 2004/05, la evapotranspiración de referencia (Eto) entre brotación y
cosecha fue 986 mm (Tabla 1) y la evapotranspiración del cultivo calculada (Etc) fue
643 mm. La lámina de reposición (Dr) aplicada fue 597 mm, distribuida en nueve
riegos de 174 mm con una eficiencia del 40% (lámina total aplicada, 1566 mm) cada
15 o 20 días desde el 25/9/04 hasta el 3/3/05. El coeficiente de riego resultante
estimado como la relación entre Dr y Eto fue 0,60. En el ciclo 2006/07 la Eto entre
brotación y cosecha fue 854 mm, la Etc calculada fue 541 mm y la lámina de
reposición incorporada en el perfil fue 526 mm con una eficiencia de 60% distribuidos
en cinco riegos (lámina total aplicada, 870 mm) el primero antes de brotación
(25/9/2006) y el resto se programó teniendo como referencia el potencial hídrico foliar
de preamanecer. El coeficiente de riego resultante fue 0,61. Los coeficientes de riego
de ambos años fueron iguales, pero si se analiza mensualmente la disponibilidad de
agua se observa que en la primera quincena de diciembre de la temporada 2004/05 la
humedad del suelo descendió aproximadamente a 30% de la lámina estimada de
almacenamiento del suelo (Figura 1A), y el Kc calculado en esta época fue 0,64.
Mientras que en la segunda quincena de diciembre y en la primera de febrero de la
temporada 2006/07 la humedad del suelo descendió a 20% de la lámina estimada de
almacenamiento del suelo (Figura 1B), y el Kc calculado en esta época fue 0,42. En
Mendoza, se ha tomado tradicionalmente un valor de umbral de riego para vid de 50%
(Oriolani, 1984).
4
Contenido de humedad del suelo (%)
80
140
70
120
60
100
50
80
40
30
60
A
40
20
10
20
0
0
160
90
80
140
70
120
60
100
50
80
40
60
30
20
10
Contenido de humed del suelo (mm)
160
90
40
B
20
0
0
2/10 16/10 30/10 13/11 27/11 11/12 25/12
8/1
22/1
5/2
19/2
5/3
Fecha
Figura 1: Estimación del contenido de humedad del suelo desde brotación hasta
cosecha. Ciclos A) 2004/05 y B) 2006/07. La línea horizontal indica el umbral de riego
del 50% (Oriolani, 1984). EEA Mendoza INTA, Luján de Cuyo, Mendoza.
2. Expresión vegetativa y componentes del rendimiento
La densidad de brotes (cantidad de brotes por longitud de canopia) fue 8,5 en las
canopias abiertas y 17,5 en las canopias cerradas. Estudios hechos por Smart y
colaboradores (1990) indicaron que entre 10 y 15 brotes por metro de longitud de
canopia es el rango óptimo para obtener una canopia ideal. Kliewer y Dokoozlian
(2005) determinaron en la lira 12 brotes m-1 de canopia. El peso de poda por longitud
de canopia fue 0,2 kg m-1 en las canopias abiertas y 0,4 kg m-1 en las canopias cerradas
presentando diferencias significativas entre los tratamientos. Una investigación
conducida por Shaulis y colaboradores (1966) en Vitis labrusca cv. Concord determinó
que el peso de poda mayor a 0,5 kg m-1 es indicador de exceso de vigor. Sin embargo,
Dokoozlian y Kliewer (1995 a, b) trabajando con Cabernet sauvignon en California,
encontraron que pesos de poda superiores a 0,75 kg m-1 de longitud de canopia
indicaban alto vigor. Según Smart y colaboradores (1990) los valores ideales de peso
de poda están en el rango de 0,3 a 0,6 kg m-1. Usando estos valores como referencia,
los pesos de poda por metro obtenidos en este trabajo indicarían que las plantas
presentaron bajo vigor. Los valores de área foliar por longitud de canopia si bien
presentaron diferencias significativas correspondieron a canopias muy poco densas.
Otros investigadores (Dokoozlian y Kliewer, 1995 b) encontraron que valores de área
foliar superiores a 8 m2 m-1 de longitud de canopia correspondían a canopias muy
densas y el nivel de PPFD en la zona de racimos era inferior a 2% del ambiente. Por el
contrario, valores de área foliar inferiores a 4 m2 m-1 de longitud de canopia
correspondían a canopias poco densas y presentaban niveles de PPFD superiores a 4%
del ambiente. En este trabajo, las canopias presentaron la mitad de área foliar por
5
longitud de canopia (2,70 m2 m-1) de los valores indicados para canopias poco
densas. En cambio, la SFEp en los tratamientos de canopia abierta (3,20 m2) se
diferenció significativamente con respecto a los de canopia cerrada (1,92 m2) al igual
que la relación SFT/SFEp.
No hubo influencia de los tratamientos sobre los componentes del rendimiento ni
sobre la producción de uvas (3 kg/planta = 9600 kg ha-1). La relación SFT/producción
fue de 1 m2 kg-1 (Tabla 3), indicando bajos rendimientos según Kliewer y Dokoozlian
(2005) que reportaron que dicha relación debía estar en el orden de 0,5 a 0,8 m2 kg-1
para obtener uvas de mayor calidad en sistemas de canopia dividida. La relación entre
peso de producción y peso de poda no presentó diferencias significativas entre los
tratamientos y estuvo comprendida en el rango dado por los mismos autores (5 a 10)
para canopias divididas.
Del análisis de las variables de expresión vegetativa y componentes de
rendimiento se desprende que las plantas tenían una canopia de muy baja densidad con
más del 70% de las hojas expuestas, bajo rendimiento y buena iluminación en la zona
de los racimos (>10% de la luz ambiente) independientemente de los tratamientos.
Como ya se explicó anteriormente se pasó de aplicar un total de nueve riegos cada 15 o
20 días a 5 riegos determinados por el potencial hídrico foliar de preamanecer. El
cambio del régimen de riego se realizó con la finalidad de tomar en cuenta las
necesidades hídricas de la planta basadas en el potencial hídrico de preamanecer. Si
bien los umbrales utilizados han sido indicados para mantener las plantas sin
restricción hídrica hasta envero, para no afectar el crecimiento vegetativo en esa etapa,
y luego con una restricción hídrica leve, para detener el crecimiento de los brotes luego
del envero y concentrar los metabolitos de la baya (Carbonneau, 1998; Deloire et al.,
2003), se produjeron dos épocas de escasa disponibilidad de agua en el perfil de suelo
(Figura 1). El crecimiento vegetativo es lo primero que se afecta en respuesta a una
restricción hídrica (Hsiao, 1973). El crecimiento de los brotes disminuye o, incluso, se
detiene a niveles de restricción más bajos que los que afectan el crecimiento
reproductivo o la fotosíntesis. Cabe aclarar que dichos umbrales de phf de
preamanecer son utilizados en los viñedos comerciales de la región.
3. Estado hídrico de las plantas
La marcha diaria de phf en envero (12/01/07), antes de abrir y cerrar los brazos,
fue diferente para los tratamientos de canopia cerrada respecto de los de canopia
abierta (Figura 2), coincidiendo con Ollat y Carbonneau (1992) y Katerji et al. (1994).
La diferencia entre las dos curvas se debió a los potenciales hídricos que presentaron
las hojas a las 1100 hs y a las 1300 hs, estas diferencias fueron 0,1 MPa y 0,2 MPa
respectivamente.
La marcha diaria de phf en cosecha (2/3/2007) presentó diferencias significativas
a las 1430 hs entre los tratamientos Ab y Ce (Figura 3) y a las 1730 hs el Ce se
diferenció del resto, presentando el valor de phf más alto. No obstante, no se
encontraron diferencias significativas en el análisis de la varianza multivariado de la
variación diaria del phf en cosecha de los cuatro tratamientos.
6
Potencial hídrico foliar (MPa)
0 ,0
Ab
C e p o n d e ra d o
-0 ,2
-0 ,4
-0 ,6
-0 ,8
-1 ,0
-1 ,2
-1 ,4
-1 ,6
-1 ,8
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
H o ra d e l d ía
Figura 2: Variación diaria del potencial hídrico foliar (MPa) en plantas de vid cv.
Syrah en envero (12/01/2007). Cada punto es el promedio ± error estándar de diez
mediciones. Valores de Ce ponderado corresponden a las medias ponderadas entre
hojas internas y externas.
Potencial hídrico foliar (MPa)
0,0
-0,2
Ab
Ce
Ab E
Ce E
-0,4
-0,6
-0,8
-1,0
-1,2
-1,4
-1,6
-1,8
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Hora del día
Figura 3: Variación diaria del potencial hídrico foliar (MPa) en plantas de vid cv.
Syrah en cosecha (2/3/2007). Cada punto es el promedio ± error estándar de diez hojas.
La variación estacional del phf de mediodía presentó diferencias significativas
(p-valor <0,0001) desde floración hasta cosecha (Tabla 1). Al igual que en otras
investigaciones (Ollat y Carbonneau, 1992 y Katerji et al., 1994). Antes de modificar
la arquitectura de la canopia en envero, el phf de mediodía de los tratamientos abiertos
(Ab y Ce E) se diferenció del phf de las canopias cerradas (Ce y Ab E). Luego de abrir
y cerrar los brazos en envero el tratamiento Ab E se igualó al Ab (Tabla 1) y el Ce E se
igualó con el Ce. Los tratamientos abiertos (Ab y Ab E) se diferenciaron de los
cerrados (Ce y Ce E). En cosecha los tratamientos no presentaron diferencias en el phf
de mediodía.
El día que se abrieron y cerraron los brazos (Figura 4) el phf de mediodía de los
tratamientos abiertos (Ab y Ab E) se diferenció (p-valor 0,0047) de los dos
tratamientos cerrados (Ce y Ce E; Tabla 1). Al cerrar la canopia del Ce E las plantas
alcanzaron el estado hídrico de las canopias que estuvieron cerradas durante todo el
ciclo, y al abrir las canopias de Ab E el estado hídrico de las plantas se equiparó con el
de las plantas que estuvieron abiertas toda la temporada, evidenciando una rápida
7
adaptación a las nuevas condiciones. Resultados similares reportaron
Carbonneau y Costanza (2004).
No se encontraron diferencias significativas en el phf de preamanecer en ninguna
fecha del ciclo (Figura 5). Similares resultados obtuvieron Katerji y colaboradores
(1994), mientras que Ollat y Carbonneau (1992) y Carbonneau y Costanza (2004) si
encontraron diferencias en el phf de preamanecer.
Cabe resaltar que el phf de base (Figura 5) fue similar entre las plantas con
canopias abiertas (mayor superficie foliar expuesta) y cerradas. Mientras que el phf de
mediodía presentó diferencias significativas (Tabla 1). El tratamiento Ab acusó un
menor phf de mediodía durante todo el ciclo. Similares resultados reportaron otros
autores (Katerji et al, 1994) que encontraron diferencias significativas en el estado
hídrico de plantas con canopia abierta respecto de canopia cerrada midiendo el phf al
mediodía, mientras que en preamanecer no encontraron diferencias. Por ello, es
conveniente considerar dos o más indicadores para evaluar el estado hídrico del
viñedo, ya que uno sólo conduciría a decisiones incorrectas y finalmente obtener
resultados indeseados en el viñedo.
Tabla 1: Variación estacional del potencial hídrico foliar de mediodía (MPa) de plantas
de vid cv. Syrah. Cada valor es el promedio ± error estándar de diez hojas.
Ciclo 2006/07.
Ab
Ab E
Ce
Ce E
23/11/2006
04/12/2006
21/12/2006
12/01/2007
17/01/2007
02/03/2007
-1,14 a
-1,08 a
-1,20 a
-1,56 a
-1,54 a
-1,54 a
D
-0,98
b
-0,89
b
-1,16
a
-1,36
b
-1,47
a
-1,48
a
C
-0,98
b
-0,89
b
-1,16
a
-1,36
b
-1,26
b
-1,33
a
B
-1,14
a
-1,08
a
-1,20
a
-1,56
a
-1,28
b
-1,45
a
A
p-valor
0,0126
0,0056
0,6790
0,0002
0,0047
0,1472
Letras minúscula distintas indican diferencias significativas en la columna de acuerdo a la prueba LSD
de Fisher (α = 0,05).
Letras mayúsculas distintas indican diferencias significativas en el análisis multivariado de acuerdo a la
prueba de Hotelling (α = 0,05).
El 17/1 se abrieron y cerraron los brazos del sistema de conducción.
0 ,0
Potencial hídrico foliar (MPa)
- 0 ,2
- 0 ,4
Ab
Ce
Ab E
Ce E
- 0 ,6
- 0 ,8
- 1 ,0
- 1 ,2
- 1 ,4
- 1 ,6
1 7 /1 0 4 0 0
1 7 /1 0 9 0 0
1 7 /1 1 4 0 0
1 7 /1 1 9 0 0
1 8 /1 0 0 0 0
1 8 /1 0 5 0 0
H o ra d e l d ía
Figura 4: Variación diaria del potencial hídrico foliar (MPa) de plantas de vid cv.
Syrah, los días 17 y 18/01/07 (a las 0900 hs del 17/01 se abrieron y cerraron los
brazos). Cada punto es el promedio ± error estándar de diez hojas.
8
-5
Potencial hídrico foliar (MPa)
0,0
Ab
Ce E
Ce
Ab E
Riego
-0,1
-4
-0,2
-3
-0,3
-2
-0,4
-1
-0,5
6/12
20/12
3/1
17/1
31/1
14/2
28/2
14/3
0
Fechas
Figura 5: Variación estacional del potencial hídrico foliar de preamanecer (MPa) de
plantas de vid cv. Syrah. La flecha indica el día de apertura y cierre de los brazos.
Cada punto es el promedio ± error estándar de diez hojas. Ciclo 2006/07.
IV. CONCLUSIONES
La mayor exposición de la superficie foliar generada por la división temporaria
de la canopia provocó una disminución del potencial hídrico foliar de mediodía, pero
no así el de preamanecer. Por esto, utilizar un solo indicador del estado hídrico del
viñedo no sería conveniente debido a que puede conducir a tomar decisiones
incorrectas y finalmente obtener resultados indeseados en el viñedo.
El uso de umbrales de potencial hídrico foliar de preamanecer para mantener a
las plantas sin restricción hídrica de brotación a envero recomendados en la
bibliografía provocó la disminución del vigor de las plantas. Sería recomendable
obtener umbrales de potencial hídrico foliar adaptados a las condiciones locales.
V. BIBLIOGRAFÍA
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