Respuesta fisiológica de Vitis vinífera L. cv. Cabernet Sauvignon al riego deficitario controlado

Abstract

El déficit hídrico es una técnica agronómica ampliamente utilizada en viticultura para mejorar la calidad de las bayas de Vitis vinífera L., aunque puede generar respuestas de estrés en la planta (Chaves et al., 2010; de Souza et al., 2005b; Shellie y Glenn, 2008). Este estudio evaluó las respuestas a la luz en las plantas de Vitis vinífera L. cv. Cabernet Sauvignon cultivadas en maceta, las cuales fueron sometidas a déficit hídrico controlado. La investigación se realizó en el campus Antumapu de la Universidad de Chile durante el año 2021, comparando plantas bajo riego suficiente (WW) y déficit hídrico controlado (WD), resultantes del riego a capacidad de campo y a un 83% de la capacidad de campo, respectivamente, por pesaje, tres veces a la semana. Se determinó el potencial hídrico, intercambio gaseoso (fotosíntesis y conductancia estomática), fluorescencia de la clorofila (rendimiento cuántico máximo, extinción fotoquímica y disipación no fotoquímica de energía), fotorrespiración, interceptación de luz, área foliar y biomasa. Los resultados mostraron que el tratamiento WD causó una disminución en la conductancia estomática (- 54.1%), y, en consecuencia, disminuyó la asimilación neta (- 66.7%) y también la interceptación de luz PARi (-54.6%) en comparación al control (WW). Así mismo, las plantas bajo WD resintieron su crecimiento, determinado por el área foliar, aunque su crecimiento como masa fresca y seca en sus distintas partes no se vio afectado significativamente. Los hallazgos más relevantes confirman parcialmente la hipótesis de que la variedad Cabernet Sauvignon resiste la fotoinhibición al exponerse a un déficit hídrico controlado mediante la activación de mecanismos fotoprotectores. Aunque la variedad enfrenta una disminución en la fotosíntesis, los resultados indican que activa mecanismos muy efectivos que comprenden un incremento en la fotorrespiración, una reducción en la interceptación de luz y una mayor disipación no fotoquímica de la energía absorbida. Producto de estos mecanismos, la planta logra evitar efectivamente una fotoinhibición severa y una senescencia prematura en las condiciones analizadas. En conclusión, nuestros resultados sugieren que la variedad Cabernet Sauvignon tolera el déficit hídrico al desplegar estrategias de mitigación para evitar daños severos a la funcionalidad fotosintética. Esto demuestra su potencial como variedad tolerante al déficit hídrico controlado.

This study evaluated the light responses in potted Vitis vinífera L. cv. Cabernet Sauvignon plants, which were subjected to controlled water deficit. This research was conducted at the Antumapu campus of the University of Chile during 2021, making a comparison between plants under well-watered (WW) and controlled water deficit (WD) conditions, resulting from irrigation at field capacity and 83% of field capacity, respectively, determined by weighing three times a week. Water potential, gas exchange (photosynthesis and stomatal conductance), chlorophyll fluorescence (maximum quantum yield, photochemical quenching, and non-photochemical energy dissipation), photorespiration, light interception, leaf area, and biomass were determined. The results showed that the WD treatment caused a decrease in stomatal conductance (-54.1%), and consequently, decreased net assimilation (-66.7%) and also PARi light interception (-54.6%) compared to the control (WW). Likewise, WD plants experienced a reduction in growth, determined by leaf area, although their fresh and dry mass growth in their different parts was not significantly affected. According to the proposed hypothesis, the most relevant findings indicate that the Cabernet Sauvignon variety, although facing a decrease in photosynthesis due to controlled water deficit and showing very slight signs of photoinhibition, activates very effective photoprotective mechanisms. These mechanisms include an increase in photorespiration, a reduction in light interception, and a greater non-photochemical dissipation of absorbed energy. As a product of these mechanisms, the plant effectively avoids severe photoinhibition and premature senescence under the analyzed conditions. In conclusion, our results suggest that the Cabernet Sauvignon variety tolerates water deficit by deploying mitigation strategies to avoid severe damage to photosynthetic functionality. This demonstrates its potential as a variety tolerant to controlled water deficit.