Con el fin de investigar el efecto de la edad y las características de la poda en la conducción hidráulica de la vid, 6 investigadores franceses llevaron a cabo un estudio entre 2017 y 2020, recientemente publicado en la revista Oeno ONE de la Sociedad Internacional de Viticultura y Enología (IVES). Se consideraron y compararon dos regímenes de poda (respetando o no las vías de flujo de savia) y dos niveles de edad de la vid (plantas de vid más viejas y más jóvenes) en dos parcelas de viñedo diferentes ubicadas en la región del Jura del noreste de Francia y en la del suroeste de Burdeos.
La evaluación de las características de la poda en relación con la vía del flujo de savia se basó en una caracterización visual del aspecto externo de la madera del tronco y los brazos y consistió en un conjunto de criterios relacionados con el número, el tamaño y la posición de las heridas de poda. A continuación replicamos el estudio completo.
Se realizaron mediciones de flujo de savia de plantas enteras de vid utilizando la herramienta Xyl’em®, así como una evaluación del área de xilema necrosado, vivo y conductor en los troncos y brazos después de la tinción con floxina. También se evaluó la biomasa de la vegetación.
Los resultados mostraron que las vides podadas sin considerar las vías de flujo de la savia tenían un flujo de savia conductivo entre un 40 y un 50 % menor que las vides podadas teniendo en cuenta la vía de la savia. No se observó diferencia con la edad de la vid dentro de cada régimen de poda. Sin embargo, para la parcela de viñedo donde se evaluó la cantidad de área de xilema conductivo, las vides más viejas que no se podaron para respetar los caminos de la savia mostraron un área más pequeña de madera viva y madera conductora que las más viejas podadas para respetar los flujos de savia. La cantidad de áreas vivas y conductoras de estas vides era equivalente a la de las vides más jóvenes podadas para respetar los caminos de la savia. Estas vides más viejas también mostraron menos biomasa vegetativa.
Estos resultados muestran que la poda sin tener en cuenta las vías de la savia tiene un impacto negativo en la conducción de las vías de la savia del xilema en la vid, tanto en términos de eficiencia hidráulica como de cantidad de tejidos vivos y conductores. Sin embargo, las posibles consecuencias de estas reducciones en las funciones fisiológicas de la vid aún deben investigarse más a fondo.
Introducción
La vid es una liana que se poda cada año en invierno en la mayoría de las zonas cultivadas. La poda de invierno tiene como objetivo controlar el desarrollo vegetativo y el tamaño de las plantas así como regular la carga de cosecha gracias al número de yemas por cepa que quedan después de la poda.
Aparte de estas preocupaciones culturales, un método de poda denominado “respetuoso con las vías de flujo de savia” está dedicado a los principios de conducción de la savia y propone criterios adicionales para preservar esas vías.
El objetivo de este método de poda es minimizar las redirecciones de las rutas de flujo de savia de un año a otro debido a las perturbadoras heridas de poda que se producen en estas rutas y los conos de desecación subsiguientes que actúan como bloqueadores del flujo.
El xilema, también conocido como leña o madera, es un tejido vegetal lignificado de conducción que suministra líquidos de una parte a otra de las plantas vasculares. Transporta agua, sales minerales y otros nutrientes desde la raíz hasta las hojas de las plantas. La sustancia transportada se denomina savia bruta. Junto con el floema, forma una red continua que se extiende a lo largo de la planta. Consta de varios tipos de células tubulares, caracterizados por la presencia de una pared celular secundaria y la desaparición de los protoplastos durante el desarrollo.
En la práctica, estas reglas consisten en recolectar la mayor parte de los tejidos degradados resultantes de las heridas de poda en el mismo lado del tronco o de los brazos para mantener las vías de flujo de savia inalteradas en el lado opuesto (Lafon, 1921). Con el tipo de poda ‘Guyot’, la vía más probable para ser utilizada por el flujo de savia se encuentra debajo de los brazos.
Además de dificultar potencialmente la conducción de la savia en los troncos y brazos, la necrosis derivada de las heridas de poda también es indeseable porque se considera el primer paso en el desarrollo de enfermedades del tronco de la vid, ya que la poda proporciona madera muerta y desecada, así como puntos de entrada para patógenos (Gramaje et al., 2018; Mugnai et al., 1999).
Por estas dos razones, se supone que la poda puede ser un factor clave en el proceso de decadencia de la vid. El declive de la vid se puede definir como una pérdida recurrente y no planificada de la productividad de los viñedos debido tanto a una disminución en la carga de cultivo como a un aumento en la mortalidad de la vid debido a una combinación de factores de diversa naturaleza (patógenos, climáticos, prácticas culturales).
La conducción de la savia del xilema está poco documentada en la vid en comparación con otras funciones fisiológicas como el crecimiento o la fotosíntesis, por ejemplo. Los primeros principios del método de poda «respetando las vías de flujo de la savia» se describieron en la vid hace un siglo. Se basan en las observaciones realizadas por Eugène Poussard, un viticultor de la región de Charentes. Se basan principalmente en el conocimiento empírico, las observaciones de campo y el “sentido común” de sus autores, pero difícilmente se basan en datos experimentales o científicos.
Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue comprender mejor la base fisiológica de este método de poda «respetando las vías de flujo de savia» (Lecomte et al., 2020) en vid, comparando, bajo las mismas condiciones ambientales del viñedo, dos regímenes de poda contrastantes en varios indicadores de conducción de savia del xilema. La edad de la vid es un determinante del crecimiento, particularmente visible en el grosor del xilema, pero una mayor edad también aumenta directamente el número de episodios de poda de invierno que impactan en el número de heridas. Por estas razones, la edad también se ha incluido como un factor en este estudio.
Materiales y métodos
Las técnicas y medidas utilizadas fueron las siguientes:
Tinción de madera: Para visualizar las partes del xilema que están activas en la conducción de la savia, se utilizó una técnica de tinción. Se utilizó el colorante Phloxine (Phloxine B, Sigma Aldrich, Co, St Louis, MO, EEUU) por su buena capacidad de tinción, según lo evaluado previamente por Hietz et al. (2008). Las plantas de vid se cortaron por debajo de la unión del injerto y se sumergieron inmediatamente en una solución de floxina de 1 g.L-1. El colorante Phloxine sube gracias al flujo de evapotranspiración hasta que las nervaduras de las hojas muestran el típico color rosa de Phloxine unas horas más tarde.
Medidas de flujo de savia: Para medir la superficie de los diferentes tipos de tejidos (teñidos, no teñidos, necrosados), se cortaron transversalmente el tronco y los brazos de la vid en varios puntos: 3 a 4 puntos a lo largo del tronco, es decir, generalmente en la parte inferior, media y superior, y 1 a 3 puntos a lo largo del brazo, dependiendo de su longitud, finalizando siempre con la sección transversal de la caña del año en curso. Antes de cortar, cada punto fue numerado y representado. Después del corte, cada pieza también fue numerada en la sección lateral y fotografiada nuevamente antes de proceder al análisis de imágenes.
Análisis de imágenes: Se procesó utilizando el software ImageJ® (Schneider et al., 2012). En cada sección transversal, la madera teñida de rosa, la madera blanca no coloreada pero visualmente sana y la madera necrótica se delinearon manualmente para que el software pudiera calcular el área. Cada sección de madera se puede caracterizar entonces por 4 variables: el área conductora de savia, el área no conductora, el área necrosada y el área total correspondiente a la suma de las anteriores. Se observaron áreas necrosadas pero, debido al probable deterioro previo de este tipo de madera, probablemente se subestimaron las áreas correspondientes, especialmente para vides con un nivel avanzado de deterioro de la madera. Por el contrario, el área conductora de savia fue una variable relevante ya que correspondía a una realidad funcional. Por estas razones, se consideraron medidas de área absoluta, en lugar de tasas relativas de cada tipo de madera.
Evaluación de biomasa vegetal contando y midiendo el diámetro de cada brote de la copa: Las mediciones se realizaron justo antes de evaluar la conductancia con el aparato Xyl’em® (consulte el capítulo 1.3). Los brotes se extirparon a nivel del segundo entrenudo y se midió su diámetro con un pie de rey (precisión 0,1 mm).
(a) Tinción con floxina de una vid en progreso, (b) hoja que muestra la típica tinción rosa de floxina, (c) dispositivo principal del aparato Xyl’em®, (d) trozo de tronco de vid conectado a la salida de la cánula de acero Xyl’em® y (e) vid entera conectada a las salidas de la tubería Xyl’em® lista para una medición del flujo de savia.
Dispositivo Xyl’em® y medidas de flujo de savia: El dispositivo Xyl’em® (Bronkhorst, Montigny les Cormeilles, Francia) es una herramienta de caudalímetro que mide el caudal de agua en una parte de la tubería en respuesta a un gradiente de potencial aplicado entre sus dos puntos finales (Figura 1c). Esta herramienta fue desarrollada originalmente por el equipo de PIAF en Clermont-Ferrand para evaluar la cavitación en el xilema (Cochard et al., 2015). El principio de la medición de la cavitación es evaluar primero la conductancia de una pequeña porción de madera antes de inyectar agua a presión desgasificada para expulsar o disolver las burbujas de aire atrapadas en los conductos del xilema. El dispositivo realiza así una serie de medidas: una medida inicial de la conductancia K a «baja presión» (6 kPa), luego un lavado a «alta presión» (200 kPa) para expulsar el aire de los recipientes antes de una segunda medida de «baja presión» que da la conductancia Kmax.
En este caso, se utilizó la técnica Xyl’em® para evaluar la conductancia de las rutas de flujo de savia de toda la vid. Las pruebas de muestreo realizadas en 2017 antes del experimento principal mostraron que la medición de «baja presión» era la más adecuada para nuestro propósito. De hecho, las mediciones de «presión más alta» mostraron que, aparte de algunas observaciones en las que Kmax cae drásticamente después del lavado con agua (lo que sugiere un posible taponamiento de los recipientes con geles), solo hay una pequeña variación en Kmax en comparación con la K inicial. Por lo tanto, sólo se consideraron las mediciones de «baja presión» en este estudio.
En el transcurso de este trabajo se llevaron a cabo dos tipos de mediciones:
- Mediciones en viñas enteras (Figura 1e): en este caso, el dispositivo Xyl’em® estaba conectado a uno o varios sarmientos; los brotes se cortaron previamente a unos pocos cm de longitud (como espuelas) para conectarlos a las tuberías de Xyl’em®. Tras comprobar que las tuberías eran estancas, se pudieron tomar las medidas. La conductancia de cada sarmiento se evaluó por separado, sarmiento a sarmiento, para todos los sarmientos de la vid. Esta medida proporcionó el valor absoluto de la conductancia del brote (unidad mmol.s-1.MPa-1), pero también podría normalizarse por el diámetro del brote para dar el valor de la conductancia específica del brote (es decir, conductancia por unidad de área de la sección, unidad mmol.s-1.cm-2.MPa-1). Las medidas de conductancia no fueron normalizadas por la longitud de la vid (para dar luego conductividad) ya que este parámetro es difícil de obtener y, además, parte de nuestra investigación.
- Mediciones en porciones de tronco y brazos (Figura 1d): en ese caso, el dispositivo Xyl’em® se conectó a una porción de 10 cm de tronco o brazo por medio de una cánula de acero de diámetro constante (1,2 mm) insertada en él. Por lo tanto, las medidas podrían normalizarse por unidad de sección y luego replicarse en diferentes puntos de la sección.
Las mediciones se han replicado en dos parcelas de viñedo distintas, una ubicada en la región vinícola de Jura, Bourgogne-Franche-Comté, Francia (viñedo de Jura) y la otra en la región vinícola de Burdeos, Nouvelle-Aquitaine, Francia (viñedo de Burdeos). Las mediciones se realizaron durante unos días para el viñedo de Jura (del 15 al 18 de julio de 2019) y durante un período de 3 semanas para el viñedo de Burdeos (del 25 de junio al 18 de julio de 2019).
El viñedo de Jura se plantó en 1975 con el cultivar típico de Jura «Savagnin». Las vides más viejas tenían entonces 44 años en el momento del experimento. La densidad de plantación fue de 6.666 vides por ha. Las vides reemplazadas más jóvenes tenían entre 10 y 15 años. El patrón no se conoce.
El viñedo de Burdeos estaba ubicado en la región de Burdeos (44.790150, -0.576459), plantado en Sauvignon en 101-14MGT en 1991 (es decir, 28 años en el momento del experimento). La densidad de plantación fue de 5681 cepas por ha. No se sabe con precisión la edad de las vides más jóvenes reemplazadas, pero tienen menos de 15 años.
El sistema de conducción fue similar para ambos viñedos: en espaldera con poda tipo “Guyot” a dos cañas.
Ambos viñedos se manejaron con un cultivo de cobertura natural permanente entre hileras (entre todas las hileras en el viñedo de Burdeos y la mitad de las hileras en el viñedo de Jura).
Método y criterios de evaluación de la poda
La tabla de puntuación utilizada en este estudio para evaluar las características del tipo de poda en relación con el respeto de las vías de flujo de la savia proviene de un método elaborado por Chambre d’Agriculture du Jura (inédito). Este método se basó en reglas generales previamente establecidas por Eugène Poussard (Lafon, 1921) y resumidas en un documento de trabajo colaborativo firmado por varios expertos (Dal et al., 2017).
La idea de este método es «evaluar desde el exterior lo que probablemente está sucediendo en el interior» utilizando criterios de calificación relevantes. Estos criterios se basaron en la observación externa del tronco y los brazos. Consideraron (i) el número de principales vías de savia visibles de la vid, (ii) la importancia de las heridas ubicadas en estas vías, así como (iii) las redirecciones patentes de las vías que pueden haber ocurrido durante las últimas temporadas de poda. Estos tres criterios se integraron en una calificación global de la vid, que va de 0: «muy bueno» a 5: «muy deteriorado» (Tabla 1 y datos complementarios, Figura S1).
Entre los tratamientos comparados, aquellos que respetan las vías de flujo de la savia (O+ e Y+) muestran generalmente grados 1 y 2, ocasionalmente 0 para algunas vides jóvenes en el viñedo de Jura. Por el contrario, las vides pertenecientes a tratamientos “que no respetan las vías de flujo de la savia” (O- e Y-) suelen tener puntuaciones de 4 o 5.
Como estos criterios requieren cierta experiencia, la evaluación de las vides en este estudio ha sido realizada por expertos que estaban familiarizados con el método.
Experimento de laboratorio: conductividad de porciones de troncos y brazos
Estas mediciones se realizaron en mayo de 2018 en vides de una tercera parcela de viñedo ubicada en la región vinícola de Côtes-du-Rhône. Se utilizaron seis cepas del cultivar ‘Grenache’ de 20 años de edad. Cinco de ellos fueron entrenados en «cordón», uno en «copa».
Después de teñir con floxina y seccionar transversalmente el tronco y los brazos, se realizaron mediciones de conductancia en partes de la madera (Figura 1d) para validar la capacidad de las partes de la madera con colores diferentes para conducir la savia. Como a veces había heridas en las porciones de madera (de heridas de poda anteriores), la medición también tuvo en cuenta el factor “cerca de una herida” o no (Figura 2).
Para cada vid, se cortaron bajo el agua secciones de troncos y brazos de 10 cm de largo, caracterizándose cada vid por al menos una sección de tronco y un brazo, a veces más. Después de refrescar la superficie de la sección con una hoja de afeitar, se insertó una cánula de acero de 1,2 mm de ancho en la madera en tres lugares: madera sin teñir (blanca), madera de color rosa cerca de una herida aguas abajo y madera de color rosa sin ninguna herida aguas abajo (consulte la Figura 2a). Para cada sección se realizaron de 3 a 9 mediciones. Se cortaron un total de 15 secciones de 6 vides diferentes.
(a) descripción de tratamientos et (b) ejemplos de puntos de inserción de la cánula de acero en una sección de vid.
Análisis estadístico
Todos los análisis estadísticos (análisis de varianza, pruebas no paramétricas de comparación de muestras, modelos mixtos generalizados y análisis de componentes principales), así como gráficos de «diagramas de caja», se realizaron con el software XLSTAT (Addinsoft, solución de análisis estadístico y de datos XLSTAT. París, Francia).
Las comparaciones de tratamientos a nivel de vid (biomasa vegetativa) o para la conductividad de porciones de troncos se realizaron mediante análisis de varianza, excepto cuando las condiciones para el Anova no se cumplieron adecuadamente (distribución normal de residuos). En ese caso, se utilizaron pruebas no paramétricas de Kruskal-Wallis. Las pruebas post-hoc para las comparaciones por pares se especifican en la leyenda de cada figura.
Cuando las comparaciones se hicieron a nivel de sarmiento, pero teniendo en cuenta la vid a la que pertenecían, utilizamos un modelo mixto generalizado con efecto aleatorio, donde el factor aleatorio era la vid y los factores fijos podían ser, según la situación, el sitio (cuando había dos sitios presentes, es decir, para el análisis de conductancia), la edad y la poda (para el viñedo de Jura) o la edad/tratamientos de poda (para el viñedo de Burdeos, ya que la falta del tratamiento Y no nos permitía separar los dos factores) y los órganos (tronco o brazos). El análisis se realizó primero con todos los factores efectos principales y sus interacciones. Cuando el efecto de la interacción no fue significativo, se ha repetido el análisis sin la interacción. Los diferentes efectos finalmente considerados se indican en la leyenda de las Figuras.
Resultados
En cuanto a la conductividad de porciones de troncos y brazos con o sin herida en la vecindad, los resultados de las mediciones de conductividad realizadas en 2018 en porciones de madera se muestran en la Figura 3.
Viñedo de Côtes-du-Rhône, junio de 2018, 6 vides, 15 secciones de tronco y brazos, 104 puntos de medición (45 para madera ‘rosa’/sin perturbar, 24 para madera ‘rosa’/perturbada y 35 para madera blanca). Letras: prueba de Dunn p = 0,05 de la prueba de Kruskal-Wallis. Barras horizontales arriba y abajo = máximo y mínimo, líneas de caja = valores del cuartil 1, mediana y cuartil 3, cruz roja = valor medio, círculos = valores extremos.
En primer lugar, los resultados confirman que el área de color rosa corresponde a los tejidos conductores de savia del xilema, mientras que el área «blanca» sin color no lo hace. No obstante, en estos últimos, algunos valores de conductancia alcanzan el mismo nivel que los “rosas sin perturbar” (5 medidas de 35). Sería útil una mayor investigación para determinar si estos puntos consisten en xilema conductor no conectado con el resto de la red, o meros artefactos experimentales.
Con respecto a la vecindad de una herida preexistente, la conductividad de la madera de color rosa medida cerca de una herida (es decir, en una «vía perturbada») fue significativamente más baja que la medida en «vías no perturbadas» (es decir, sin ninguna herida proximal) y aproximadamente en el mismo rango que el nivel de madera blanca no conductora.
Biomasa vegetal
En ambos viñedos, las vides que «no respetan las vías de flujo de savia» mostraron una biomasa vegetativa significativamente reducida, como se muestra en la Figura 4 en el indicador «suma de secciones de brotes» y para el viñedo de Burdeos, en la masa seca total de partes vegetativas. Esta biomasa reducida probablemente se debió a una conjunción de una reducción en el número de brotes por vid y una reducción en el diámetro, aunque cada variable no se redujo significativamente per se.
Impacto externo e interno de los tratamientos sobre la madera
En las Figuras 5 y 6 se muestran ejemplos de apariencia externa de viñas enteras así como secciones transversales de troncos y brazos para los dos viñedos según cada edad y tratamiento de poda.
Aspecto externo de las vides entre tratamientos
Las vides más viejas del viñedo de Jura eran más grandes que las del viñedo de Burdeos, lo que puede explicarse, en cierta medida, por la diferencia de edad entre los dos viñedos.
Aunque ambos viñedos fueron podados en doble Guyot, las vides mostraron distintos tipos de arquitecturas: las vides del viñedo de Burdeos mostraron principalmente tronco vertical y brazos horizontales que soportaban las cañas (Figura 5a a d), mientras que el viñedo de Jura, por el contrario, mostró este tipo de arquitectura solo en el tratamiento O+, mientras que las vides O- e Y+ mostraron solo tronco vertical y cañas conectadas directamente a él (Figura 5j, 5h, 5i, 5j, 5m y 5n).
Este último tipo puede deberse a la mortalidad en los brazos (probablemente la causa de la vid de un solo brazo en la Figura 5n, por ejemplo) que conduce a la renovación de los brazos (Figura 5e, donde se pueden ver los brazos más jóvenes reformados sobre el muerto más viejo), pero esto también puede reflejar diferentes estrategias de poda entre los dos viñedos y las prácticas de los viticultores, siendo el viticultor del viñedo de Jura probablemente más interesado en contener el desarrollo de las vides y el alargamiento de los brazos.
Las vides O- del viñedo de Burdeos también tienen una arquitectura ligeramente diferente a las O+: muestran brazos más jóvenes (probablemente debido a la renovación después de la muerte de un brazo) y, en consecuencia, son más delgados (Figura 5d vs 5e, por ejemplo).
Aspecto interno de secciones de tronco y brazos
Con la excepción de las vides más jóvenes, que a menudo mostraban secciones visualmente completamente funcionales y poco necrosadas, las más viejas en cambio mostraban secciones degradadas con una presencia mucho mayor de necrosis en el interior, especialmente en los brazos (cuando los brazos estaban presentes) o en la parte superior del tronco (Figura 6o y 6p vs 6q y 6r por ejemplo), siendo esta última probablemente una consecuencia de la poda tipo Guyot.
La necrosis puede estar restringida al centro del tronco o afectar la periferia. En este último caso, especialmente en las viñas más viejas, los troncos ya no son circulares y la madera viva no está presente en todo el círculo de la circunferencia. Los troncos a veces muestran una sección circular, pero los brazos nunca, mostrando grandes zonas de madera muerta y podrida (Figura 6o vs 6s a 6v, esta última mostrando solo una pequeña astilla de madera viva). De hecho, en la vista ideal del tipo de poda Guyot, el tronco de una vid madura es completamente circular, y los brazos son solo semicirculares, ya que se supone que las heridas de poda se localizan en la parte superior de los brazos, para mantener la parte inferior intacta.
Para ilustrar eso, la Tabla S1 de datos complementarios resume, para cada edad y tratamiento de poda, el número de vides con una «arquitectura correcta» para un tipo Guyot, es decir, para las cuales la madera viva está presente en toda la circunferencia de los troncos (Figura 6a y 6o frente a 6i, 6j, 6m, 6s y 6t) y en al menos la mitad de la circunferencia de los brazos, cuando los brazos están presentes (Figura 6q y 6r frente a 6u y 6v ).
La edad y la poda influyen en el aspecto de las secciones de los troncos: casi todas las cepas Y, al menos cuando la poda es respetando los flujos de savia, muestran una circunferencia completa de madera viva. Cuando no se respetan los flujos de savia (Y- en el viñedo de Jura), la tasa de madera viva disminuye: 3 de 6 vides parecen Y+ y las 3 restantes parecen más viejas.
Para las vides más viejas, las secciones del tronco O+ eran generalmente en su mayoría circulares, mientras que las O- lo eran mucho menos. En los brazos por el contrario, la poda no parece influir, presentando ambos tratamientos porcentajes más pobres de circunferencia de madera viva.
Medidas de áreas de madera viva y conductora
En un viñedo de Burdeos donde la tinción con floxina funcionó bien, se midió el área de los diferentes tipos de madera (madera conductora rosada, no conductora blanca sin teñir y madera necrosada) mediante análisis de imágenes. Las cantidades de cada tipo de madera (y, en consecuencia, el área total de las secciones del tronco y los brazos derivadas de la suma de todos) se muestran en la Figura S2 de datos complementarios.
Como ya se mencionó anteriormente y es visible a simple vista, las vides Y+ muestran áreas totales de madera más bajas (debido a su edad) y poca presencia de necrosis. Por el contrario, las vides O+ y O- más viejas se caracterizan por una gran cantidad de tejidos necrosados que representan más de la mitad del área total de la sección en promedio.
Las vides O- muestran menos área total y área necrosada que las vides O+, especialmente en los brazos. Esto puede deberse, al menos para algunas cepas, a la renovación del brazo tras la muerte del original. También puede deberse a un crecimiento de menor grosor (visible, por ejemplo, en la Figura 6 (t), donde solo una parte del tronco ha seguido creciendo donde la parte derecha no lo ha hecho), pero sobre todo a la degradación de la madera necrosada a lo largo de los años (visible, por ejemplo, en la imagen de la Figura 6 (v), donde la porción necrosada ya no es circular debido a la probable degradación de los tejidos necrosados con el tiempo).
La Figura 7 especifica los resultados sobre madera viva y conductora.
18, 19 y 21 tramos medidos para troncos y 18, 28 y 22 tramos de brazos de tratamientos Y+, O+ y O- respectivamente. Letras: Tukey prueba grupos significativos del modelo mixto con tratamientos de poda, órgano (tronco o brazos) e interacción tratamiento*órgano como efectos fijos y bejucos como efecto aleatorio. Barras horizontales superior e inferior = máximo y mínimo, líneas de caja = valores del cuartil 1, mediana y cuartil 3, cruz roja = valor medio.
Las vides O+ tenían valores significativamente más altos de área de savia viva y conductora que Y+ y O-, especialmente en los troncos donde era aproximadamente el doble de alto. El área de savia conductora de los troncos de las vides más viejas podadas sin respetar las vías de flujo de la savia fue notablemente más baja que la de las vides más viejas podadas respetando las vías del flujo de la savia, y aproximadamente en el mismo rango que las vides más jóvenes. No hay diferencia significativa entre O+ y O- ni para las áreas vivas ni conductoras en los brazos.
Curiosamente, el área de savia viva y conductora disminuyó significativamente entre el tronco y los brazos (alrededor de la mitad del área activa para O+ y O- y una cuarta parte para Y+ en los brazos en comparación con el tronco), lo que sugiere que los brazos actúan como un cuello de botella para la madera conductora. Nuevamente, esto no fue sorprendente considerando la ubicación de las heridas en los brazos para este tipo de poda Guyot.
Mediciones de conductancia de vid entera
Los resultados de las medidas de conductancia de toda la vid se muestran en la Figura 8, donde se comparan los tratamientos a nivel de sarmiento, pero teniendo en cuenta la vid a la que pertenecen (gracias al diseño estadístico de modelos mixtos).
La conductancia fue significativamente menor en los tratamientos de poda “sin respetar las vías de flujo de la savia”, 35 % y 40 % menor para los viñedos de Jura y Burdeos, respectivamente. La conductancia por unidad de sección es menos significativa, pero sigue mostrando la misma tendencia (valor p respectivamente 0,07 y 0,12 para el viñedo de Jura y Burdeos).
La conductancia no fue diferente entre los tratamientos de edad para un tratamiento de poda dado.
Estas diferencias no fueron significativas a nivel de cepa (es decir, cuando se comparan los valores medios por cepa) probablemente debido al menor número de cepas para cada tratamiento (6 a 8 según el tratamiento y la viña, cf. Tabla 1) y a cierta heterogeneidad entre las cepas de un mismo tratamiento (datos complementarios Figura S3). De manera similar, los valores de conductancia de los brotes para una misma vid también fueron muy variables.
Viñedo de Burdeos: 84, 79 y 68 brotes medidos respectivamente para los tratamientos Y+, O+ y O-. Viñedo Jura: 103, 137, 65 y 107 brotes medidos respectivamente para los tratamientos Y+, O+, Y- y O-. Letras: Grupos significativos de la prueba de Tukey del modelo mixto con tratamientos de poda, edad como efectos fijos y parras como efecto aleatorio. Barras horizontales superior e inferior = máximo y mínimo, líneas de caja = valores del cuartil 1, mediana y cuartil 3, cruz roja = valor medio.
Relaciones entre la conductancia de Xyl’em® y la biomasa vegetativa
En el viñedo de Burdeos, donde se llevó a cabo con éxito el diseño experimental completo y se completó el conjunto de datos, se realizó un PCA a nivel de vid para relacionar las diferentes variables y explorar sus interrelaciones en asociación con la edad y los tratamientos de poda. Por esta última razón, la puntuación de poda se incluyó en el ACP como variable complementaria. Para garantizar una lectura clara de los resultados, solo se incluyeron en el PCA valores de área conductiva por vid; No se incluyeron los detalles del tronco y los brazos, altamente correlacionados con los valores por cepa. Además del área de savia conductora, también se incluyó el área necrosada de las secciones de madera. El área conductora más el área necrosada de las secciones de madera dieron el área total de la sección.
De la matriz de correlaciones (Figura 9a) se pueden señalar dos relaciones significativas interesantes: la primera entre el área de los diferentes tipos de tejidos (necrosados, conductivos y totales) y la biomasa vegetativa, y la segunda entre el puntaje de poda y la conductancia promedio por cepa. El primer componente principal (eje F1) describió la biomasa vegetativa y el área de savia conductora y el segundo la conductancia y el puntaje de poda (eje F2, Figura 9b). La varianza acumulada de estos dos primeros ejes fue del 62 % de la varianza total.
Las diferencias entre los tratamientos también están bien representadas en los dos primeros ejes del ACP: es muy probable que las vides O+ estén ubicadas en el lado del eje F1 correspondiente a la biomasa alta y el área conductiva en el lado de mayor conductancia en el eje F2, y de acuerdo con su puntaje de poda más bajo. En contraste, las vides más jóvenes Y+ muestran menos biomasa vegetativa y área conductiva, pero tanta conductancia como las vides O+ más viejas. Las vides O son intermedias en términos de biomasa vegetativa y área conductiva, pero muestran una conductancia más baja de acuerdo con su nivel de puntaje de poda más alto (Figura 9c).
(a) matriz de correlación entre variables iniciales, (b) representación de variables iniciales en los primeros 2 componentes del PCA (el tamaño de la parcela refleja el nivel de contribución de la variable al componente, en negrita si es significativo) y (c) representación de vides y tratamientos (con círculos de confianza del 95 %).
Discusión
Las mediciones de conductancia realizadas en 2018 en porciones de tronco y brazos y en 2019 en vides enteras dieron como resultado un paralelismo consistente: el primero mostró una conductividad xilemática más baja en la vecindad de una herida mientras que el segundo mostró que los brotes de vides podados «sin respetar las vías de flujo de la savia» (es decir, caracterizados, entre otros impedimentos, por heridas en el tronco y los brazos) tenían una conductancia y conductividad reducidas en un 40 % en promedio en comparación con las vides podadas «respetando las vías de circulación de la savia». El hecho de que la conductancia reducida se mantenga incluso después de la normalización por unidad de área de la sección de brotes sugiere que se debe a modificaciones en la estructura misma del xilema (y no solo a un número reducido de brotes o secciones de brotes).
Además de la presencia de burbujas de aire en los vasos, estas modificaciones pueden deberse a la anatomía del xilema aguas abajo (número y diámetro de los vasos) oa su disposición espacial (desvíos del trayecto o en la disposición entre vasos). Esta última hipótesis está respaldada por algunas observaciones realizadas con microtomografía de rayos X (datos complementarios Figura S3). A partir de estas imágenes, la disposición espacial de los vasos en la vecindad de una herida parece estar alterada, ya que algunos planos muestran vasos cortados tanto transversal como longitudinalmente, lo que sugiere una clara desorganización del xilema en relación con la presencia de la herida.
Para todos los tratamientos de edad/poda, los valores de conductancia mostraron un nivel significativo de heterogeneidad entre vides dentro de un mismo tratamiento y también entre brotes de la misma vid, lo que sugiere una variabilidad sustancial en la eficiencia de las vías de conducción del flujo de savia dentro de una vid.
Para dar cuenta de esa heterogeneidad, es posible sugerir diferentes hipótesis. En primer lugar, es interesante señalar que la puntuación de poda de la que se derivan los niveles de tratamiento (+) y (-) es una evaluación visual global dada para una vid entera, a pesar de que es muy probable que se produzcan diferencias infra-vid entre las porciones de esta vid, según lo atestiguado por los expertos que evaluaron las puntuaciones de las vides: dentro de una misma vid, algunas partes pueden estar bien abastecidas cuando otras muestran caminos alterados.
Además, en cuanto a los valores más bajos de conductancia, además de la causa mencionada anteriormente, es interesante considerar el impacto de geles que se observó con frecuencia durante el corte transversal de troncos y brazos. Estos geles, generalmente translúcidos y claros, exudaron espontánea e instantáneamente de los vasos después de cortarlos en varios lugares diferentes de la sección, lo que sugiere que estos vasos podrían haberse taponado previamente con esos geles y que, por lo tanto, podrían no funcionar. Por el contrario, también se observaron durante el experimento valores particularmente altos de conductancia (aproximadamente del mismo rango que una medición en blanco, es decir, sin conectar el tubo del aparato a una muestra). De hecho, la vid es conocida por sus vasos largos y anchos, lo que puede explicar estos resultados (Jacobsen et al., 2015; Zimmermann y Jeje, 1981).
Por último, puede ser interesante añadir que este estudio se centró en la parte del tronco y los brazos de la madera de la vid, ya que es el lugar donde se realiza la poda. Los resultados de la conductancia de toda la vid podrían ser diferentes si se incluyeran la unión del injerto y el sistema radicular, por ejemplo, si las mediciones de conductancia se hubieran realizado in situ (sin cortar las vides), debido a la estructura interna de la unión del injerto o la disposición espacial del sistema radicular para la absorción de agua. Podría ser interesante seguir estudiando la evolución del sistema en condiciones reales de campo.
Con respecto al xilema conductor, las medidas de conductancia en porciones de madera confirmaron que la zona teñida de rosa del xilema es la que soporta la conducción, en contraste con la zona “blanca” no coloreada, que no la soporta. Este resultado está de acuerdo con otro trabajo publicado (McElrone et al., 2021).
En el viñedo de Burdeos, donde la tinción con floxina funcionó lo suficientemente bien como para permitir interpretaciones de áreas conductoras, los resultados mostraron, como era de esperar, un impacto de la edad de la vid en el volumen de madera conductora, con el tratamiento Y+ mostrando un volumen más bajo que O+ en relación con su edad más joven, especialmente en el tronco. Dada la ausencia de una cantidad significativa de necrosis en la madera, esto solo puede explicarse por la diferencia en el incremento radial debido al crecimiento. Para las vides más viejas, las características de la poda tuvieron un impacto en el volumen de madera viva y conductora, y ambos resultados muestran una tendencia paralela: el tratamiento O- «que no respeta las vías de flujo de savia» se asocia con menores cantidades de madera viva y conductora, tan bajas como las de una vid Y+ más joven.
Esto es significativo en los troncos, pero en los brazos solo se aprecia una tendencia. Además de la mayor degradación de la madera visible a simple vista y por análisis de imágenes particularmente en los troncos, es posible suponer que esta menor cantidad se debe a la destrucción de la madera viva, reemplazada por la necrosada. Este resultado sugiere que las opciones de poda tienen un impacto en el volumen restante de madera viva y conductora y su ubicación en los anillos exteriores, y especifica el alcance de este impacto. Desafortunadamente, los resultados de los tejidos conductores del viñedo de Jura no nos permitieron verificar la convergencia con las observaciones del viñedo de Burdeos.
Menos brotes, menor biomasa vegetativa
Finalmente, parece observarse una menor biomasa vegetativa en las vides podadas «sin respetar las vías de flujo de la savia», debido a una reducción en el número de brotes, pero también quizás a la presencia de brotes más delgados, aunque sería necesaria una confirmación en más viñedos para reforzar esta observación. Una primera posible explicación es que puede ser más difícil para el podador encontrar un número constante de estructuras (cañas y espolones) en una vid que presente una mayor cantidad de necrosis y partes muertas de la madera, pero esto también puede deberse a una menor expresión vegetativa de estas vides, ya que la disminución del número de brotes no se compensa finalmente con un aumento del diámetro de los brotes restantes.
También es interesante notar la correlación significativa en el viñedo de Burdeos entre el volumen de madera conductora y la biomasa vegetativa, lo que evoca la teoría del «modelo de tubería» de Shinozaki (Shinozaki et al., 1964), que postula que existe una relación entre el volumen de vegetación y el volumen de madera conectado a ella. Sin embargo, se necesitan más estudios ecofisiológicos para comprender las relaciones entre la biomasa vegetal, el volumen conductivo del xilema y la conductancia.
Finalmente, durante el experimento de 2019, las vides O- del tratamiento ‘no respetando las vías de flujo de savia’ se eligieron intencionalmente entre aquellas con los criterios de poda más desfavorables, de modo que se maximizaron las diferencias con el tratamiento O+ para investigar la «prueba de concepto». En este contexto, se ha evidenciado una relación entre las características de la poda y los dos descriptores de la conducción de savia, a saber, el volumen de madera viva/conductora y la conductancia del flujo de savia. La elección de podar cada año «sin respetar las vías de flujo de la savia» ha provocado una disminución de la madera conductora con una menor eficiencia de conductividad y las vides en cuestión tienen menos biomasa vegetativa.
¿Causa o consecuencia?
Estos resultados requieren dos comentarios importantes. Primero, que es imposible saber cuál de estas observaciones es causa o consecuencia; no podemos reconstruir la secuencia de eventos desencadenados por la poda entre las diferentes variables: reducción de la conductancia, volumen de madera conductora y biomasa vegetativa.
En segundo lugar, dada esta reducción, no podemos evaluar las consecuencias fisiológicas de estas reducciones en la conductancia y el volumen de la madera conductora sobre el funcionamiento de la vid y su posible participación en el proceso de declive. Finalmente, debido a la falta de conocimiento sobre la relación entre la conducción de la savia y la fisiología de la vid, no somos capaces de comprender las implicaciones de los diferentes valores de conductancia observados entre los dos viñedos (factor 2 entre los dos viñedos). Si estos valores están realmente en el rango de las conductancias medidas previamente en 2017 y 2018 en diferentes viñedos y regiones (no se muestran), no podemos entender su significado en términos de funcionamiento de la vid y factores explicativos. Es probable que, además de la poda y la edad, factores como el genotipo del cultivar y el patrón, el vigor de la vid (y todos sus factores impulsores) y el estado sanitario de la madera (en particular en relación con las enfermedades del tronco) puedan desempeñar un papel.
Para facilitar las cosas, se utilizó un valor medio para la puntuación de la poda a nivel de la vid, pero es mucho más probable que las características de la poda se evalúen mejor a un nivel infra de la vid, como lo sugiere fuertemente la variabilidad de los rendimientos entre vides y sarmientos de la misma vid.
Por lo tanto, es razonable postular que una vid podría ser una suma de flujos de savia, cada uno más o menos eficiente, funcional y duradero. Además de este punto de vista ecofisiológico, es importante considerar un punto de vista patológico, dada la exposición generalizada de la vid a patógenos de enfermedades del tronco. Estos hongos, considerados como los agentes causales de las enfermedades del tronco de la vid, penetran en la vid a través de las heridas de poda (Gramaje et al., 2018), lo que probablemente contribuya a agravar el estado de la vid tanto en el volumen de madera funcional (provocando necrosis y madera muerta) como en su eficacia (geles, tílides).
Entonces uno podría verse tentado a preguntar acerca de la resiliencia de un sistema en peligro de extinción, a saber, una vid podada. Y en particular, ¿cuál es la capacidad de una parte de la vid para suministrar agua a otra parte dañada y menos funcional?
Sobre este punto, un trabajo publicado recientemente (McElrone et al., 2021) sugiere que, incluso si la savia del xilema fluye preferentemente en porciones discretas del xilema, debido a la baja resistencia radial debido a los vasos largos del xilema de esta liana, existe una interconectividad que puede abastecer a otra parte no conectada del dosel si es necesario.
Esto sugiere una cierta plasticidad en la conducción de la vid que es consistente con la práctica de renovación del tronco, donde se puede reconstruir una vid entera gracias a una porción lateral de madera viva, o con la existencia de vides muy viejas que muestran solo una delgada franja de xilema vivo para abastecer las partes aéreas. Sin embargo, a pesar de este resultado favorable en cuanto al impacto de las heridas y la plasticidad de la vid, debe ser desafiado en el ámbito de una sucesión de eventos de poda, con heridas anuales acumulativas que pueden causar múltiples reorientaciones de los caminos de la savia año tras año. En este contexto, es fundamental que las sucesivas podas conserven suficiente madera intacta para garantizar una buena conducción o, al menos, para permitir la reconstrucción de nuevas estructuras a partir de puntos de partida no perturbados.
Fuente: Oeno One (de IVES). Autores: Marion Claverie, Pascal Lecomte, Gaël Delorme, Vincent Dumot, Olivier Jacquet, Herve Cochard. Vol. 57 No. 3 (2023): OENO One. DOI: https://doi.org/10.20870/oeno-one.2023.57.3.7452
