Vinha e vinhos

Estratégias de adaptação da viticultura mediterrânica ao stresse estival severo

vida rural - vinha e vinho
Este artigo tem por objetivo, por um lado, contribuir para a compreensão dos mecanismos fisiológicos que estão envolvidos na resposta das videiras ao stresse estival e, por outro lado, apontar algumas práticas culturais que possam melhorar o comportamento das videiras nessas situações mais adversas, que são típicas do período estival em climas mediterrânicos e previsivelmente mais frequentes nas próximas décadas.

Nas últimas décadas, as temperaturas mais elevadas e o défice hídrico moderado têm contribuído para uma melhoria da qualidade dos vinhos na maioria das regiões vitícolas. Todavia, de acordo com as projeções climáticas que têm sido avançadas para o presente século, principalmente pelo Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas (IPCC, 2014), múltiplos fatores, como a emissão de gases com efeito de estufa, a temperatura, a precipitação e as atividades humanas, poderão ter um forte impacto na sustentabilidade desses ecossistemas.

O efeito mais percetível é o aumento da temperatura média durante a estação de crescimento da vinha e a maior irregularidade no regime pluviométrico, quer em termos de periodicidade, quer de intensidade. Estas condições, principalmente nas regiões vitícolas com clima tipicamente mediterrânico, onde durante a maior parte do ciclo vegetativo as videiras já estão normalmente expostas ao efeito combinado da deficiência hídrica com radiação e temperatura elevadas, poderão desencadear distúrbios na fisiologia das videiras e no desenvolvimento das uvas, com consequências inevitáveis na produção e, consequentemente, na qualidade.

Assim, o conhecimento aprofundado destes efeitos, recorrendo a ferramentas multidisciplinares que atualmente a comunidade científica usa, poderá constituir uma forte alavanca para melhor se enfrentar os desafios consequentes dessa situação e, ao mesmo tempo, para apoiar a implementação de estratégias de adaptação da viticultura a estas novas ameaças. Um exemplo clássico destas medidas visa o uso de práticas culturais que melhor potenciem o papel da cultura no sequestro de carbono atmosférico e, ao mesmo tempo, incrementem a resiliência dos ecossistemas vitícolas ao clima em mudança, sem perda da identidade qualitativa dos vinhos produzidos.

Efeitos do stresse estival

Decorrente da mudança climática, o défice hídrico em simultâneo com excesso de radiação luminosa e térmica tendem a ser os fatores limitativos mais frequentes nas regiões vitícolas onde tradicionalmente estes stresses ambientais são já muito comuns, como sucede, por exemplo, nos países do sul da Europa durante o período estival e, de modo particular, na parte mais oriental da Região Demarcada do Douro.

Dado que, em condições de campo, a separação do peso efetivo de cada um desses stresses é complexa, os trabalhos de investigação nesta área científica têm privilegiado o estudo do efeito combinado destes stresses no comportamento fisiológico, vitícola e enológico das videiras, e não apenas o estudo de cada fator isolado.

O estado hídrico das videiras depende não só de variáveis meteorológicas, mas também das capacidades de retenção de água pelo solo. Perante um período prolongado de secura, as videiras tendem a limitar a perda de água por transpiração, mantendo os estomas (poros minúsculos presentes na página inferior das folhas) mais fechados nos períodos mais quentes do dia.

Nestas circunstâncias, a atividade fotossintética é limitada porque também a difusão de CO2 desde a atmosfera até aos espaços intercelulares da folha vai ser igualmente dificultada. Por sua vez, a escassez de água no solo durante o verão está normalmente associada a muitos dias de céu limpo, que se traduzem também em elevados níveis de radiação luminosa e temperatura elevada, os quais, de forma sinérgica, levam, numa primeira fase, à regulação negativa e, quando mais severo e duradouro, à fotoinibição do aparelho fotossintético.

Esta situação extrema manifesta-se, em geral, pelo aparecimento de danos irreversíveis nas folhas. O próprio encerramento dos estomas dificulta a dissipação da radiação absorvida como calor latente e, por isso, a temperatura foliar tende a aumentar ainda mais relativamente à temperatura ambiente, resultando em inevitáveis inconvenientes para todo o metabolismo fotossintético.

Em situações extremas, estes efeitos podem potenciar o escaldão das folhas e, posteriormente, dos próprios cachos que ficaram desprotegidos pelas folhas que lhes faziam sombra. As castas mais resistentes a estas condições têm capacidade de minimizar os danos por fotoinibição e sobreaquecimento foliar, alterando o ângulo das folhas mais expostas ao sol ou diminuindo a superfície foliar exposta por enrolamento das mesmas.

Estas adaptações ajudam a reduzir a radiação intercetada pelas folhas e são mais persistentes quando está muito calor e as folhas estão desidratadas. Do mesmo modo, o maior espessamento da cutícula na epiderme superior e a presença de grande densidade de tricomas na epiderme inferior, que geralmente se observa em castas nativas de habitats mais soalheiros, contribui não só para aumentar o poder refletor da radiação, mas também para aumentar a resistência à secura.

Outros mecanismos de resistência desenvolvidos pelas videiras para tolerarem a maior adversidade do clima estival são, por exemplo, o ajustamento na relação entre os órgãos produtores de fotoassimilados (folhas adultas) e os órgãos recetores (crescimento vegetativo, cachos, reservas), resultando numa redução do vigor e do tamanho dos bagos. Nesta situação, a proporção entre a película e a polpa é incrementada, com ganho ou perda de qualidade em situação de stresse estival moderado ou severo, respetivamente, porque muitas vias metabólicas envolvidas na síntese de metabolitos secundários dependem desta condição.

Estudos recentes têm demonstrado que as temperaturas mais elevadas que se fazem sentir na fase de maturação, incluindo as temperaturas noturnas, reprimem a expressão de genes que codificam as enzimas envolvidas nas vias fenilpropanoide e flavonoide, das quais dependem a síntese de antocianinas e outros fenólicos que, para além de influenciarem as características organoléticas dos vinhos, são também percursores dos taninos, apresentando portanto especial relevo para a enologia.

Respostas das videiras ao stresse estival

A adaptação genética das videiras a climas com stresse estival moderado a severo provém do facto de muitas das regiões de onde é originária a Vitis vinifera (antiga Mesopotâmia) terem tido em comum períodos estivais mais ou menos prolongados de escassez hídrica e temperaturas elevadas. Redução do crescimento dos sarmentos, da área foliar e do tamanho dos bagos e aumento da razão entre a película dos bagos e a respetiva polpa são algumas das respostas mais relevantes que as videiras naturalmente manifestam perante essas condições ambientais.

No entanto, outras respostas do foro fenológico, fisiológico, bioquímico e molecular são igualmente manifestações específicas que podem ajudar a conhecer a resiliência de cada casta e da interação de cada uma com um determinado local ao stresse estival.

No que respeita à fenologia, algumas variáveis meteorológicas, como a carga térmica, a disponibilidade hídrica e a quantidade e qualidade da radiação solar ao longo do ciclo vegetativo, têm um peso significativo na sequência e intensidade dos estados fenológicos da videira, comprometendo o crescimento vegetativo, a produção e a qualidade das uvas. Em muitos estudos, a fenologia é usada como uma das primeiras e mais expeditas ferramentas biológicas para quantificar o impacto do stresse em termos de severidade e de duração que as videiras enfrentam desde o abrolhamento dos gomos até à colheita.

Vários modelos estatísticos têm sido desenvolvidos para prever a ocorrência dos diferentes estados fenológicos, bem como os fatores ambientais que podem antecipar ou adiar cada estado. Em geral, a mudança climática que se perspetiva nas próximas décadas indicia maior precocidade desses estados e encurtamento entre eles, fazendo coincidir o pintor e a maturação plena com um período mais quente e mais seco.

Nestas condições, com temperaturas acima dos 35 °C e elevada secura no solo e no ar, além da produtividade fotossintética ser significativamente condicionada, devido a inúmeros distúrbios estruturais e funcionais que ocorrem nas folhas (o sintoma mais visível é o estado clorótico/necrótico das folhas mais expostas), também o tamanho dos bagos é menor. Além disso, todo o metabolismo primário e secundário que aqui decorre é afetado, contribuindo para que o rácio entre as concentrações de açúcares e de ácidos orgânicos (sobretudo ácido málico e tartárico), compostos fenólicos e componente aromática seja mais elevado, refletindo-se em desequilíbrios de maturação.

No caso de castas tintas, o decréscimo da síntese de antocianinas, exacerbado pela excessiva exposição dos cachos ao sol e pelo acentuado défice hídrico, vem sendo também uma evidência muito frequente em vinhas demasiado soalheiras, contribuindo para que os vinhos resultantes sejam bastante desequilibrados na relação entre os teores em antocianinas ou ácidos orgânicos e o respetivo teor alcoólico.

Medidas de adaptação

Face à forma como as videiras se comportam em situações de clima estival adverso e aos seus efeitos, e tendo em conta as tendências que a maioria dos cenários de previsão climática apontam para as regiões onde esses efeitos são mais frequentes, a fileira vitivinícola deverá ajustar-se de modo a minimizar as suas consequências.

As medidas a equacionar, de acordo com o efeito temporal que podem ter no cumprimento desse objetivo, podem estar focadas em medidas pontuais e com carácter passageiro (curto prazo), visando a otimização cirúrgica do desenvolvimento vegetativo e reprodutivo da videira, ou constituírem estratégias mais duradouras (longo prazo), prolongando-se os seus efeitos durante todo o tempo de vida da vinha.

Medidas de curto prazo

A evolução das técnicas culturais em cada região vinhateira resulta do esforço de melhorar a adaptação das videiras ao meio ambiente e assim potenciar, acima de tudo, a qualidade das uvas. Nesta medida, o conhecimento integral do solo, enquanto espaço físico onde uma parte importante das videiras se sustentam, e de toda a videira em interação com as outras videiras, com outros organismos vivos e com o ambiente envolvente é fundamental para se maximizar a qualidade das produções e, ao mesmo tempo, garantir a longevidade da cultura.

Num cenário de agravamento do stresse estival, a gestão racional e criteriosa das práticas culturais é o instrumento mais valioso que os viticultores têm para ajustar o comportamento vegetativo e reprodutivo das videiras ao meio edafoclimático. Desde logo, na definição do sistema de condução, vários objetivos são visados: um tronco mais alto pode favorecer a redução da temperatura do ar na zona dos cachos, mas, em solos mais secos, pode dificultar a condução da água desde as raízes até às folhas, reduzindo claramente a eficiência do uso de água e a produção de fotoassimilados.

A redução da superfície foliar, através de despontas mais severas, em relação à quantidade de cachos, tem sido preconizada para atrasar a maturação das uvas e diminuir a relação açúcares/acidez. Do mesmo modo, a desfolha seletiva pode, em lugares mais sombrios, promover uma melhoria do microclima luminoso na zona dos cachos, o que, por sua vez, favorece uma maturação mais equilibrada na relação entre açúcares e compostos fenólicos.

Em contrapartida, em parcelas mais soalheiras, o cuidado redobrado que se tem com o bom estado das folhas que fazem sombra aos cachos pode promover um microclima mais fresco em redor dos mesmos, permitindo que a diminuição da acidez seja mais lenta do que a acumulação de açúcares.

A gestão da cobertura do solo duma vinha é, atualmente, uma das medidas de adaptação mais importantes para a regulação do vigor e das relações hídricas das videiras e para o controlo da erosão pluviométrica. Esta prática, quando bem gerida em termos temporais e de diversidade florística, pode proporcionar maior proteção contra a erosão na estação mais fria e húmida e ajudar na fixação atmosférica de azoto e, em contrapartida, na estação mais seca e quente, estando já seca e destroçada, pode funcionar como manta morta protetora do aquecimento e desidratação do solo.

A nutrição mineral da vinha será sempre uma medida fundamental para a viticultura mediterrânica, dado que muitos dos problemas resultantes do excessivo stresse estival podem ser minimizados por um plano rigoroso e racional de fertilização da vinha.

Os nutrientes minerais, que devem ser absorvidos preferencialmente pelas raízes na forma inorgânica, têm funções muitos importantes no crescimento e desenvolvimento das videiras: por um lado, asseguram um maior crescimento das raízes em profundidade, onde a disponibilidade de água é sempre maior, e, por outro lado, para além de permitirem uma equilibrada expressão vegetativa da parte aérea e a integridade funcional de todos os seus órgãos, asseguram que os mecanismos biológicos do desenvolvimento reprodutivo (indução e diferenciação floral, floração e vingamento, crescimento dos bagos e sua maturação fisiológica) decorram de forma compatível com os parâmetros de qualidade definidos para a produção de vinho.

Atualmente, este domínio da fertilização é um tópico fortemente regulado pela legislação em vigor para se evitar que fortes desequilíbrios nutritivos possam ter consequências negativas no meio ambiente e na qualidade dos frutos. Neste âmbito, é de realçar o esforço que a indústria tem feito para adequar as formulações dos fertilizantes às necessidades efetivas das plantas, criando basicamente mecanismos de libertação lenta dos elementos para que assim se evite a lixiviação descontrolada e consequentemente a eficácia da fertilização.

Apesar de tradicionalmente a vinha ser considerada uma cultura de sequeiro, cada vez mais se vem preconizando o uso da rega para ajustar o estado hídrico das videiras a níveis que proporcionem maior qualidade das uvas. Os efeitos positivos desta prática são incontestáveis e ganham mais importância em regiões onde o agravamento do stresse hídrico é já comprometedor para a viabilidade económica da cultura. O maior impedimento reside ainda nas dificuldades técnicas e económicas para que esta prática seja acessível e ambientalmente sustentável.

Durante o ciclo vegetativo da videira, é usual a aplicação de diversas substâncias com efeito fungicida. Esta prática remonta ao século XIX quando, por mero acaso, se descobriu a eficácia da calda bordalesa no tratamento de doenças criptogâmicas. Desde então, numerosas substâncias têm sido experimentadas com esse fim e com o intuito adicional de aumentar a resistência das videiras aos diferentes stresses bióticos e abióticos.

O ácido abscísico, o ácido giberélico, o paclobutrazol, o ácido jasmónico, o ácido salicílico e os jasmonatos de metilo, como reguladores de crescimento, a prolina e a glicina betaína, como osmoprotetores, o silício e o selénio, como micronutrientes não essenciais mas benéficos, o caulino e carbonatos de cálcio e óxido de cálcio, como refletores foliares, são alguns exemplos dessas substâncias. Neste tópico pretende-se realçar o caulino (argila quimicamente inerte formada por aluminosilicatos), devido aos efeitos positivos que exerce na proteção solar e térmica das folhas.

De acordo com vários estudos levados a cabo pela nossa equipa, tem-se constatado que as partículas esbranquiçadas de caulino que se depositam sobre as folhas conferem uma maior capacidade de reflexão da radiação solar (albedo), evitando a subida da temperatura das folhas até níveis críticos para a integridade estrutural e funcional das mesmas.

Como consequência imediata, estas folhas passam a estar mais protegidas do escaldão e o rendimento fotossintético e a eficiência do uso de água são manifestamente incrementados. Os resultados sobre os efeitos na qualidade das uvas, sobretudo na composição fenólica, são consistentes. Todavia, outros efeitos, como, por exemplo, a casta, a especificidade edafoclimática de cada local, entre outros fatores, devem ser avaliados para que esta prática seja efetivamente uma medida benéfica e de baixo custo para minimizar os efeitos adversos das temperaturas elevadas, interatuando com radiação elevada e défice hídrico severo.

Medidas de longo prazo

As medidas de longo prazo contemplam decisões com carácter plurianual e são normalmente promovidas pelas instituições técnicas e reguladoras da fileira. Diversas medidas se enquadram nesta escala temporal, considerada fundamental para o que poderá vir a ser a viticultura nas próximas décadas em regiões que, atualmente, já estão muito ameaçadas pela mudança climática. Entre as diversas medidas, destacam-se:

  1. A deslocalização do mapa vitícola para maior altitude ou zonas mais temperadas, de modo a fazer coincidir a fase de maturação das uvas com um período mais fresco;
  2. A seleção de castas, clones e porta-enxertos mais tolerantes a condições de maior aridez, procurando esta solução nas inúmeras castas apelidadas, atualmente, como castas minoritárias, porque a sua extinção do cadastro vitícola tem sido muito imponderada – felizmente, algumas empresas de referência no setor têm procurado reverter esta tendência;
  3. A adequação da armação do terreno em função do declive da parcela, tendo como objetivo principal a redução de danos provocados pela erosão pluvial e de todas as consequências que isso tem para a sustentabilidade do ecossistema vitícola;
  4. A preparação do solo com maior profundidade e fertilidade, de modo a promover-se um desenvolvimento das raízes em maior profundidade, onde a disponibilidade hídrica é, inequivocamente, sempre maior;
  5. A orientação das linhas de plantação de tal modo que maximize a interceção da luz pela superfície foliar exposta nos períodos do dia mais favoráveis para a produção de fotoassimilados e a reduza ao mínimo possível nas horas mais quentes e secas do dia, uma vez que neste período as folhas têm fotossíntese praticamente nula e a suscetibilidade ao escaldão é muito grande;
  6. A definição de um sistema de condução que garanta, por um lado, menor vulnerabilidade hidráulica dos vasos xilémicos das videiras e, por outro lado, menor percentagem de folhas interiores, que são normalmente pouco ativas na produção de fotoassimilados e prejudicam o microclima em redor dos cachos;
  7. Quando técnica e economicamente possível, a construção de reservatórios de água e de toda a rede de distribuição localizada para se fazer a gestão sustentável do estado hídrico da vinha, tendo em vista a melhoria da qualidade e tipicidade dos vinhos que se pretendem produzir.

Conclusões

Como considerações finais deste artigo, importa referir que as soluções aqui apresentadas só serão, efetivamente, medidas importantes se forem combinadas e aplicadas em função das especificidades de cada local e das características intrínsecas de cada vinha e do tipo de vinhos que se pretende fabricar. Essa tomada de decisão implica naturalmente que todos os decisores, desde os técnicos, que monitorizam o comportamento da vinha e orientam a gestão das operações culturais, ao viticultor, que as executa, ponderem o que têm em mãos e quais os objetivos pretendidos.

A terminar, gostaríamos de enaltecer que grande parte dos resultados que suportam estas soluções têm sido apoiados financeiramente por projetos de I&D, designadamente o INNOVINE&WINE (NORTE-01-0145-FEDER-000038), o INTERACT (NORTE-01-0145-FEDER-000017), o ALIEN (PTDC/AGR-PRO/2183/2014) e o Clim4Vitis (EU Horizon 2020 – Grant Agreement 810176) e por prémios atribuídos à equipa pela Fundação Maria Rosa (em 2016 e em de 2018) e pela ADVID (em 2018).

Artigo técnico adaptado do artigo científico “Grapevine abiotic stress assessment and search for sustainable adaptation strategies in Mediterranean-like climates. A review” publicado na Revista “Agronomy for Sustainable Development”(2018, 38: 66; https://doi.org/10.1007/s13593-018-0544-0) pelos mesmos autores.