Potencial hídrico foliar, uma ferramenta de avaliação do estado hídrico da vinha

Entre as ferramentas disponíveis para medir o estado hídrico da vinha1, o método do potencial hídrico foliar, com recurso a uma câmara de pressão (Figura 1), tem sido o método padrão de investigação e desenvolvimento. Tem sido, igualmente, de grande utilidade para a calibração de outras tecnologias de modo a avaliar o estado hídrico do solo ou da vinha, incluindo sensores de humidade do solo, sensores de fluxo de seiva, ferramentas de radiação infravermelha, etc.). Estabeleceram-se sólidos limiares de referência para o estado hídrico da vinha, sobretudo quanto ao potencial hídrico foliar antes da madrugada (PLWP)2 e ao potencial hídrico do caule (SWP)3. A forte associação entre o potencial hídrico foliar, o estado hídrico do solo e o funcionamento da planta explicam a importância da medição do estado hídrico da planta (duração e intensidade do défice hídrico) em todas as fases fenológicas4. No entanto, esta ferramenta fiável e validada depende de uma amostragem apropriada ao nível do talhão.

Figura 1. Exemplo de uma câmara de pressão utilizada para medir o potencial hídrico foliar (foto de A. Deloire, África do Sul).

Os três tipos de potencial hídrico foliar (PLWP, MLWP e SWP)

O potencial hídrico foliar antes da madrugada, foliar ao meio-dia e do caule (respetivamente, PLWP, MLWP e SWP) são medidos em folhas desprendidas, com recurso a uma câmara de pressão, de acordo com a técnica descrita por Scholander (1965)5. O método consiste em exercer pressão sobre as folhas através de um gás neutro. O potencial hídrico é estimado a partir da pressão necessária para forçar a saída da seiva do xilema das células mesofílicas. Quanto maior a pressão necessária para expulsar a seiva do xilema do pecíolo, mais negativo é o potencial hídrico foliar (figura 2). Os potenciais hídricos antes da madrugada, foliar e do caule são expressos em bares ou MPa, sempre sob a forma de valores negativos.

Figura 2. O potencial hídrico foliar é determinado a partir da pressão necessária para forçar a saída da seiva do xilema das células mesofílicas de uma folha desprendida, através de um gás neutro. Quando a gota de seiva do xilema se torna visível à superfície do pecíolo, assinala o fim da medição, procedendo-se à leitura da pressão no respetivo manómetro. A medição tem uma duração de alguns segundos.

Potencial hídrico foliar antes da madrugada (PLWP)

O método de referência atualmente utilizado no tocante ao estado hídrico da videira é a medição do potencial hídrico foliar antes da madrugada (PLWP; ψplwp), efetuada uma a duas horas antes do amanhecer, quando o estado hídrico da videira atinge o seu valor máximo. As medições do potencial hídrico antes da madrugada apresentam a desvantagem de serem estáveis, independentemente das condições climáticas, e estão estreitamente associadas ao estado hídrico do solo adjacente às raízes. A proposta de valores-limiar de PLWP por Carbonneau (1998)6 tornou possível a avaliação do grau de défice hídrico sofrido pela planta (tabela 1). Estes valores são o resultado de mais de 20 anos de observações em muitas vinhas e de diferentes cultivares. O PLWP é a referência para a maioria das cultivares que interagem com a parcela do terroir. Dever-se-á, porém, ter em conta que as medições do PLWP podem levar à subestimação do défice hídrico em vinhas com sistemas de irrigação gota a gota e uma capacidade muito reduzida de retenção de água pelo solo. De facto, a medição do PLWP após uma breve rega pode sugerir um grau adequado de humidade do solo, embora a maior parte da zona da raiz enfrente condições secas, o que resulta num declínio inesperado e súbito do estado hídrico da vinha. A tabela 2 contém linhas de orientação acerca das reações da fisiologia da vinha e do amadurecimento dos bagos à diminuição do PLWP.

Tabela 1. Potencial hídrico foliar antes da madrugada e estado hídrico da videira7. As reações fisiológicas e bioquímicas da vinha a estes limiares dependerão da cultivar, da fase fenológica e da duração do défice hídrico. (1 bar = 0,1 MPa = 100 KPa).


Classes

Potencial hídrico foliar antes da madrugada plwp, MPa)

Nível de constrangimento ou stress

hídrico

1

0 MPa ≥ ψplwp ≥ -0,3 MPa

Sem défice hídrico

2

-0,3 MPa > ψplwp ≥ -0,5 MPa

Défice hídrico ligeiro a moderado

3

-0,5 MPa > ψplwp ≥ -0,8 MPa

Défice hídrico moderado a grave

4

< -0,8 MPa

Défice hídrico grave a elevado (=stress)

Tabela 2. Valores-limiar do potencial hídrico foliar antes da madrugada (Ψplwp, MPa) e possíveis consequências para o funcionamento da vinha. Note-se que os valores-limiar podem variar entre diferentes cultivares de videira8.


Ψplwp (MPa)

Crescimento

vegetativo

Fotossíntese

Crescimento

vegetativo

Amadurecimento

das uvas

0 a – 0,3

normal

normal

normal

normal

-0,3 a -0,5

reduzido

normal a reduzida

normal a reduzido

normal ou estimulado

-0,5 a -0,8

reduzido a inibido

reduzida a inibida

reduzido a inibido

reduzida a inibida

< -0,8

inibido

inibida

Inibido

reduzido a inibido

Potencial hídrico foliar ao meio-dia (MLWP)

O potencial hídrico foliar ao meio-dia (MLWP) é uma medição do estado hídrico da planta durante o dia. Trata-se de um método que possibilita a medição de uma resposta hídrica de curto prazo (por exemplo, a cada hora) da vinha, em reação à alteração da absorção de água pelas raízes e da transpiração das folhas (interação entre o teor hídrico do solo, a procura climática, a transpiração das folhas e a cultivar ou o porta-enxerto). A medição do potencial hídrico foliar ao meio-dia não é recomendável enquanto apoio para a tomada de decisões quanto à calendarização da irrigação, dada a sua acentuada reatividade às oscilações do microclima que rodeia as folhas.

Potencial hídrico do caule (SWP)

O potencial hídrico do caule (SWP) é medido em folhas embaladas, em simultâneo, numa folha de plástico e noutra de alumínio durante, pelo menos, 30 minutos antes da medição. A embalagem das folhas impede a sua transpiração, levando a que o seu potencial hídrico atinja o equilíbrio com o dos caules. A medição do potencial hídrico do caule é uma forma de obter um indicador mais abrangente do que o potencial hídrico foliar ao meio-dia e menos dependente do microclima das folhas. Contudo, os valores do potencial hídrico do caule apresentam uma elevada correlação com a procura climática e o fluxo transpiratório global da planta9. Normalmente, o potencial hídrico do caule é medido entre as 13h30 e as 15h30, quando o estado hídrico da planta atinge o seu valor mínimo. A maior estabilidade do potencial hídrico do caule ao longo do tempo e em todo o lançamento ou dossel, em relação ao potencial hídrico foliar, foi comprovada. É igualmente, mais sensível a défices hídricos ligeiros ou em solos com uma humidade heterogénea (em interação com as raízes da vinha) do que a medição do potencial hídrico antes da madrugada10. A linearidade máxima da relação entre o SWP e o PLWP dá-se para além dos -0,6 a -0,8 MPa de PLWP, apesar da difícil interpretação do SWP a partir de um certo nível de défice hídrico (ΨSWP < –1,4 MPa), à medida que os estomas se fecham. Em todo o caso, a tabela 3 apresenta alguns valores de referência úteis para a maioria das cultivares e das parcelas do terroir11.

Tabela 3. Potencial hídrico do caule (medido entre as 13h30 e as 15h30) e possível relação com o nível de défice hídrico da vinha. A tabela propõe limiares para a maior parte das cultivares e das parcelas do terroir. No entanto, as recomendações devem ser tidas em consideração no contexto do tipo, da profundidade e do teor hídrico do solo, das práticas de cultivo, do clima e das cultivares.


Classe

SWP (ΨSWP, MPa)

Nível de défice hídrico da vinha

1

> -0,6

Sem défice hídrico

2

-0,7 a -1,1

Défice hídrico ligeiro a moderado

3

-1,2 a -1,6

Défice hídrico moderado a grave (consoante a cultivar)

4

< -1,6

Défice hídrico grave a elevado (stress)

Gestão operacional de uma exploração vitivinícola através do PLWP e do SWP

As classes de estado hídrico recomendadas para as vinhas, consoante a fase fenológica e com base no PLWP ou no SWP, são: abrolhamento - floração: classe 1; grão de ervilha - pintor: classes 1 a 2; pintor - vindima: classes 1 a 3, consoante o rendimento e o estilo de vinho pretendidos. A classe 4 deve ser evitada, uma vez que pode provocar danos na planta e ao nível celular. Para a gestão operacional de explorações vitivinícolas a partir dos dados obtidos pela medição do potencial hídrico através da câmara de pressão, deve ter-se em conta vários fatores, a saber: (a) a diversidade e heterogeneidade do talhão; (b) o tempo despendido nas medições (1-2 min. por folha e 4-6 folhas para uma medição normal; o número de medições por talhão é variável, de acordo com a respetiva heterogeneidade); (c) a dimensão da exploração (o tempo necessário para a deslocação entre talhões); (d) a medição do potencial hídrico foliar antes da madrugada logo antes do amanhecer, o que restringe o tempo de amostragem, e (e) a ocorrência de precipitação no dia anterior à medição ou de temperaturas extremas (e.g., onda de calor) no dia da medição, com uma provável influência sobre os resultados do potencial hídrico foliar.

Mensagem a reter

Os potencial hídrico foliar e do caule é utilizado num grande número de países vitícolas para gerir a irrigação das vinhas e adaptá-la a uma cultivar específica. Trata-se de um método útil para a irrigação de precisão destinada a conservar água. O PLWP e o SWP são indicadores fisiológicos fundamentais do estado hídrico da vinha e constituem a base para a calibração de outras ferramentas de apoio à tomada de decisões (Sensores de fluxo de seiva, termómetro de infravermelhos, sondas de humidade do solo, etc.). Representam, de igual modo, um método comprovado de compreensão da relação entre a fisiologia da vinha e a composição dos bagos, por um lado, e o estado hídrico da vinha, por outro. A disponibilidade de água, que afeta o estado hídrico da vinha e, por conseguinte, o seu funcionamento e fisiologia, a composição dos bagos e o estilo ou a qualidade do vinho, é o resultado do solo (tipo, profundidade e gestão) e do clima (procura climática e precipitação). A disponibilidade de água constitui, por isso, um fator abiótico crucial em regiões vinícolas não irrigadas.

Notes