Por Luke Freeman, especialista en agricultura del NCAT; la Dra. Elena García, de la División de Agricultura de la Universidad de Arkansas, Estación Experimental Agrícola; y la Dra. Amanda McWhirt, de la División de Agricultura de la Universidad de Arkansas, Servicio de Extensión Cooperativa

Resumen

Esta publicación es la tercera de una serie sobre el cultivo de uvas en túneles altos, basada en una investigación dirigida por la Dra. Elena García de la Universidad de Arkansas. En ella se abordan los aspectos que hay que tener en cuenta para proporcionar un entorno de cultivo ideal para las uvas de mesa en un túnel alto, con especial énfasis en el control de la temperatura, el riego y la fertilidad del suelo.

Introducción

Esta publicación es la tercera de nuestra serie sobre la producción de uvas en túneles altos, basada en gran medida en la investigación realizada por la Dra. Elena García y su equipo de investigación de la Universidad de Arkansas, quienes han estudiado la producción de uvas de mesa sin semillas en túneles altos en todo Arkansas. Los resultados de la investigación han indicado aumentos significativos en el rendimiento en los túneles altos y una reducción de la incidencia de enfermedades. En esta publicación se analizarán las consideraciones clave para el manejo de la temperatura, el riego y la fertilidad del suelo en el cultivo de uvas en túneles altos.

El túnel alto se mantiene abierto durante el invierno para permitir que las vides entren en letargo. Foto: Luke Freeman, NCAT

Consideraciones ambientales

La uva se cultiva en todo el mundo en una gran variedad de climas, aunque los climas mediterráneos se consideran ideales. La mayoría de los cultivares de uva necesitan entre 150 y 180 días sin heladas para producir una cosecha y no crecen a temperaturas inferiores a 45°F (Galetta y Himelrick, 1990). A modo de referencia, Fayetteville, Arkansas, tiene un promedio de 187 días sin heladas al año. Aunque el túnel alto puede agregar algunos días sin heladas al inicio y al final de la temporada, se deben seleccionar variedades de uva que se adapten al número promedio de días sin heladas de su región.

Los túneles altos aumentan el número de grados-día de crecimiento (GDD) que reciben las uvas, lo que se traduce en un crecimiento y desarrollo más rápidos. Los GDD para las uvas se calculan restando 50 de la temperatura promedio del aire (°F) del día, y los números negativos se registran como cero. Los GDD se acumulan a lo largo de la temporada y pueden utilizarse para predecir cuándo se producirán las etapas de crecimiento y el desarrollo del fruto. La mayoría de las uvas requieren entre 1,500 y 2,000 GDD. El túnel alto aumentará la temperatura promedio del aire y permitirá que los GDD se acumulen más rápidamente, lo que conducirá a un crecimiento más rápido de la vid y al desarrollo del fruto.

La humedad relativa es otro factor ambiental importante a tomar en cuenta debido a su influencia en las enfermedades fúngicas y en la idoneidad de los cultivares para una región. La alta humedad es una de las razones por las que resulta difícil cultivar variedades de vid vinífera europea en el sureste de Estados Unidos, mientras que en California se pueden cultivar con éxito estas variedades gracias a su clima mediterráneo. El túnel alto reducirá la humedad en las hojas al proteger las vides de la lluvia, pero será necesario controlar la humedad dentro del túnel mediante la ventilación.

Requisitos de enfriamiento y tolerancia al frío

Al igual que otros cultivos frutales perennes, la uva requiere una cierta exposición a temperaturas frías antes de poder brotar normalmente en la primavera. A esto se le denomina requisito de horas de frío y, por lo general, se calcula como el número de horas en las que las temperaturas se mantienen entre 45 °F y 32 °F. El recuento de horas de enfriamiento comienza con la primera helada del invierno. El requerimiento de enfriamiento para la uva es bastante bajo; los estudios indican un rango de entre 50 y 400 horas (Dokoozlian, 1999). Debido a este requerimiento de enfriamiento, es importante mantener abierto el túnel alto después de la cosecha de la uva y permitir que las vides estén expuestas a las temperaturas normales del invierno hasta la primavera.

Grados-día de crecimiento acumulados en un túnel alto Haygrove, comparados con las temperaturas ambientales del campo durante la temporada de 2018 en la Estación Experimental Agrícola de Arkansas, en Fayetteville. Datos utilizados con permiso del Dr. Donn Johnson y la Dra. M. Elena García, de la Universidad de Arkansas.

Aunque las uvas necesitan cierta cantidad de frío durante su período de letargo, también pueden ser sensibles a las temperaturas extremadamente bajas durante el invierno. La tolerancia al frío es un factor importante a considerar al seleccionar los cultivares de uva para cultivar en tu zona. La mayor parte de la producción de uva se concentra en climas mediterráneos con inviernos suaves, aunque ciertos cultivares pueden cultivarse en entornos con inviernos muy fríos, como el Alto Medio Oeste y el Noreste. La tolerancia de las vides a las bajas temperaturas depende de varios factores, entre ellos la variedad, el estado de salud de la vid, el rendimiento de la temporada anterior, la fase de letargo de la vid, la rapidez con la que bajan las temperaturas y el tiempo que permanecen bajas. Las uvas americanas (como la V. labrusca) son más resistentes al frío que las variedades europeas (V. vinifera). La variedad «Jupiter» de la Universidad de Arkansas resiste temperaturas de hasta -20 °F; la variedad «Mars», hasta -10 °F; y la variedad «Reliance», hasta -20 °F (Strik, 2011).

Síntomas de daños por heladas en hojas jóvenes de vid. Foto: José Hernández, Universidad de Arkansas

Daños causados por las heladas de primavera

Las vides son muy sensibles a los daños causados por las heladas en la primavera, después de la brotación, cuando comienzan a surgir los nuevos brotes. En este momento, el daño por heladas puede provocar que el brote o la yema se desarrollen de manera deficiente, lo que dará lugar a una cosecha parcial. Si los tejidos vegetales de los brotes en desarrollo pasan tan solo 30 minutos a una temperatura de 31 °F o menos, pueden sufrir daños significativos (Poling y Spayd, 2015). Al descongelarse, los brotes dañados por las heladas perderán turgencia, se oscurecerán y se volverán empapados. Un túnel alto cerrado puede ayudar a reducir el riesgo de daños por heladas al retener el aire cálido durante el día y amortiguar las caídas de temperatura nocturna en unos pocos grados.

Incluso en un túnel alto, puede ser necesario adoptar medidas más activas de protección contra las heladas para evitar que la temperatura del aire alrededor de los brotes tiernos baje a 31 °F o menos, especialmente en caso de una helada intensa. El objetivo de la protección activa contra las heladas es mantener a las plantas a salvo en un rango de 31.5 °F o más (Poling y Spayd, 2015). Se puede proporcionar calefacción adicional en el túnel alto mediante calentadores portátiles (a gas o eléctricos) que se utilizan junto con ventiladores para mezclar el aire; los calentadores deben encenderse antes de que la temperatura alcance los 32 °F. Los calentadores deben usarse con precaución dentro del túnel alto debido al riesgo de incendio o acumulación de monóxido de carbono.

Control de la temperatura en los túneles altos

El control de la temperatura es un factor importante para el éxito de la producción de uva en túneles altos. Dado que los túneles altos modifican la temperatura del aire, los productores deben asegurarse de que la temperatura dentro del túnel se mantenga dentro del rango ideal para la uva. Los túneles altos se calientan y enfrían de manera pasiva, lo que significa que será necesario cerrar el túnel manualmente para retener el aire caliente y abrirlo manualmente para ventilarlo y enfriarlo. El rango óptimo de temperatura promedio para el crecimiento de la vid es de 54°F al inicio de la temporada de crecimiento y de 75°F en la maduración y la cosecha. Sin embargo, la uva tiene un amplio rango de adaptabilidad a la temperatura, dependiendo del cultivar (Fraga et al., 2013). El objetivo de la gestión de la temperatura en los túneles altos debe ser mantener la temperatura del aire lo más cerca posible del rango de adaptabilidad del cultivar.

Los túneles altos de Haygrove se ventilan recogiendo manualmente el plástico a cada lado. Foto: Luke Freeman, NCAT

Métodos de ventilación

Los distintos estilos de túneles altos tienen diferentes métodos de ventilación. Los túneles altos Haygrove utilizados en la mayor parte de la investigación sobre la uva en Arkansas son del tipo «oruga» y se ventilan empujando hacia arriba y frunciendo manualmente el plástico en las caderas a ambos lados. Esto permite que el aire entre por las paredes laterales y atraviese el dosel de la vid. Este método de ventilación requiere mucho tiempo y es más adecuado para climas y cultivos en los que no sea necesario cerrar y abrir los túneles con frecuencia.

Otros tipos de túneles altos cuentan con cortinas laterales enrollables hacia arriba o hacia abajo que se accionan mediante un carrete o una serie de poleas. Este tipo de ventilación requiere mucho menos tiempo para su operación y permite un mayor ajuste del tamaño del área ventilada, lo que a su vez permite un mayor control de la temperatura del túnel alto. Una abertura de ventilación pequeña permitirá que se escape menos aire caliente que una abertura amplia, lo que facilitará un enfriamiento más rápido.

En zonas cálidas y húmedas, como el sureste, el diseño de un túnel alto debe permitir una ventilación significativa y una salida eficiente del aire cálido y húmedo. Aunque los túneles altos pueden cubrirse con mallas para impedir el ingreso de plagas de insectos, colocar mallas sobre las aberturas laterales reducirá significativamente el flujo de aire y disminuirá la eficacia del enfriamiento pasivo. El uso de la malla contra insectos ProtekNet en una investigación de la Universidad de Arkansas provocó un aumento de las temperaturas y de la humedad en el túnel alto, lo que causó una mayor incidencia de enfermedades foliares en las vides. Una posible solución para permitir una ventilación eficaz junto con el uso de mallas contra insectos sería la instalación de aberturas de ventilación en los aleros o en la cumbrera del túnel alto, a fin de permitir la evacuación del aire cálido y húmedo en los puntos más altos del túnel.

Quemadores Sterno que se utilizan para proporcionar calor adicional en el túnel alto de uvas durante una ola de frío. Foto: José Hernández, Universidad de Arkansas

Protección contra las heladas

Los túneles altos tienen la capacidad de retener el aire cálido durante el día y mantener temperaturas elevadas durante toda la noche, lo que ofrece protección contra las bajas temperaturas y las heladas. El tipo de túnel alto y la capacidad de cerrar y sellar completamente la estructura influirán en la eficacia del túnel para brindar protección contra las heladas.

El equipo de investigación vitícola de la Universidad de Arkansas ha logrado proteger las uvas de los daños causados por las heladas primaverales en el túnel alto de Haygrove al cerrar el túnel y agregar calor adicional con quemadores Sterno. El 16 de abril de 2018, la temperatura del aire exterior bajó a 27.1°F, mientras que la temperatura del aire dentro del túnel alto solo descendió momentáneamente a 28.2°F gracias a que el túnel estaba cerrado y al calor adicional de los quemadores Sterno, lo cual fue suficiente para salvar a los brotes tiernos de los daños causados por las heladas.

Investigadores de la Universidad de Georgia descubrieron que los túneles altos de estilo gótico pueden aumentar las temperaturas promedio diarias del aire entre 1 y 3 °F en comparación con el campo, y que, en las noches más frías, los túneles mantienen una temperatura entre 5 y 9 °F más cálida que la del campo (Jayalath et al., 2017). Durante la temporada de 2018 en Fayetteville, el túnel alto para uvas tuvo una temperatura promedio diaria que fue 2.1°F más alta que la temperatura promedio diaria del campo de marzo a agosto (datos proporcionados por el Dr. Donn Johnson, de la Universidad de Arkansas).

Temperaturas máximas y mínimas diarias en el túnel alto para viticultura, comparadas con las del campo, entre el 12 y el 19 de abril de 2018, en la Estación Experimental Agrícola de Arkansas, en Fayetteville. Datos utilizados con permiso del Dr. Donn Johnson y la Dra. M. Elena García, de la Universidad de Arkansas.

Manejo del riego

Sistemas de riego por goteo

Dado que no llueve en un túnel alto, es esencial regar las uvas. En las vides establecidas, puede ser necesario un consumo de entre 12 y 15 galones de agua por vid a la semana (Hamman et al., 1998). El riego por goteo es el método recomendado para regar las uvas cultivadas en túneles altos, ya que distribuye el agua de manera eficiente directamente a la zona radicular. Se debe evitar mojar las hojas durante el riego, ya que esto aumentará la incidencia de enfermedades. Se puede utilizar un tubo de goteo o un sistema de microirrigación con emisores de goteo, con la línea de riego colocada en el suelo o sujeta a un alambre de espaldera a una altura de 12 a 24 pulgadas sobre el nivel del suelo. Si el daño causado por roedores a las líneas de riego es un problema, se recomienda elevar las líneas por encima del suelo.

Se puede utilizar un tensiómetro para monitorear los niveles de humedad del suelo y determinar cuándo regar. Foto: Departamento de Agricultura de Oregón

El tubo de goteo se utiliza para el riego en el túnel alto de uvas de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas. Foto: Luke Freeman, NCAT

Frecuencia de riego

Un riego constante garantizará un buen crecimiento de las plantas y la producción de frutos, y ayudará a prevenir la rotura de las bayas (Strik, 2011). Las etapas más importantes para evitar el estrés hídrico son: 1) desde la floración hasta que las uvas alcancen el tamaño de un chicharrón; 2) desde el ablandamiento de las uvas hasta la cosecha; y 3) después de la cosecha. El consumo de agua es relativamente bajo desde la aparición de las hojas hasta la floración, así como en el otoño, a medida que desciende la temperatura del aire. Durante la etapa de maduración, desde el ablandamiento hasta la cosecha, el consumo de agua es elevado debido al aumento del tamaño de las uvas y al incremento de la transpiración por las altas temperaturas. También se debe evitar el estrés hídrico después de la cosecha, para que las plantas puedan acumular reservas para la próxima temporada y desarrollar raíces (Maughan et al., 2017).

Algunos viticultores someten intencionalmente a sus plantas a estrés hídrico en ciertas etapas del desarrollo del cultivo, lo que se conoce como riego con déficit regulado (RDI). El RDI puede reducir el tamaño de las bayas, lo que permite una mejor circulación del aire dentro del racimo para disminuir el riesgo de enfermedades y de que las bayas se agrieten, y puede mejorar el color de las variedades tintas (Maughan et al., 2017). Aunque el rendimiento total se ve reducido por la RDI, los viticultores aceptan este costo debido al aumento en la calidad de la uva para vino. Sin embargo, esta técnica no se practica en la producción de uva de mesa.

La humedad del suelo se puede medir en términos del potencial hídrico del suelo, que indica el esfuerzo que deben realizar las raíces de las plantas para “extraer” agua del suelo. Las herramientas utilizadas para medir el potencial hídrico del suelo incluyen tensiómetros y bloques de resistencia eléctrica, como el sensor Watermark™ fabricado por Irrometer Co. Se recomienda monitorear la humedad del suelo a varias profundidades, incluyendo la zona de la raíz principal (12 pulgadas) y a una profundidad mayor donde crecen las raíces laterales ramificadas (de 30 a 36 pulgadas) (Maughan et al., 2017). No se debe permitir que la humedad del suelo caiga por debajo del 60 % de agua disponible, lo que corresponde a un potencial hídrico del suelo de 65 a 95 centibares para un suelo franco. Consulte la Tabla 1 para conocer los valores de agotamiento del 60 % para cada textura de suelo. El potencial hídrico está inversamente relacionado con el agua disponible, por lo que un número más bajo indica más agua disponible y un número más alto indica menos agua disponible. Cuando el potencial hídrico del suelo alcance estos valores para su suelo, es momento de regar.

Control de la fertilidad

Una de las claves para el manejo de la fertilidad es controlar el pH del suelo. En el sureste, los suelos tienden a ser ácidos. El pH ideal del suelo para las vides se encuentra entre 6,0 y 6,5. Si el pH del suelo se sale del rango recomendado, se inhibirá la absorción de nutrientes por parte de la vid y podrían presentarse deficiencias o toxicidades nutricionales. Se puede encontrar más información sobre cómo ajustar el pH del suelo antes de plantar vides en la primera publicación de ATTRA de esta serie, Uvas en túneles altos: establecimiento.

Las vides no necesitan un suelo muy fértil para crecer bien. De hecho, los suelos demasiado fértiles pueden causar problemas, como un crecimiento excesivamente vigoroso y un retraso en el inicio de la latencia en el otoño, lo que podría provocar daños por frío. Tal como se explica en «Uvas en túneles altos: establecimiento», se debe analizar el suelo y enmendarlo para que el pH, la materia orgánica y los nutrientes del suelo —especialmente P, K, Mg, B y Zn— se encuentren dentro de los rangos recomendados antes de la siembra.

Las vides solo necesitan de 0,5 a una onza de nitrógeno por planta durante el primer año y de una a 1,5 onzas por planta durante el segundo año (Strik, 2011). Si el suelo tiene baja fertilidad natural, este nitrógeno se puede aportar mediante la aplicación de fertilizante esparcido en un círculo de seis a 18 pulgadas alrededor del tronco, justo después de la brotación (Poling y Spayd, 2015). Una dosis de aplicación de una onza de nitrógeno por vid equivaldría a 0,63 libras de un fertilizante con un 10 % de N, por ejemplo. Las vides establecidas requerirán aplicaciones anuales de nitrógeno a una tasa de 30 a 80 libras de nitrógeno real por acre, aplicadas alrededor de la cuajado, pero a más tardar en el envero (Dami et al., 2005). Es preferible realizar múltiples aplicaciones pequeñas de fertilizante en lugar de una sola aplicación grande. Las aplicaciones tardías de altas dosis de nitrógeno fomentarán un crecimiento vegetativo prolongado en el otoño y retrasarán el endurecimiento de las plantas para el invierno.

En el cultivo orgánico, el nitrógeno se puede aportar mediante compost, emulsión de pescado, estiércol avícola granulado o fertilizantes a base de alfalfa aplicados en primavera. Muchos viñedos orgánicos mantienen la fertilidad del suelo añadiendo de una a dos pulgadas de compost maduro debajo de las vides cada año. Es una práctica común utilizar compost elaborado a partir de orujo, que es un subproducto de la elaboración del vino, mezclado con astillas de madera o restos de poda de vid triturados (Rombough, 2002). Un aspecto importante a considerar con respecto a los fertilizantes orgánicos es que se necesita humedad para que el fertilizante se descomponga y las plantas puedan absorberlo. Por ello, los fertilizantes orgánicos deben incorporarse a poca profundidad en el suelo o regarse después de su aplicación en el túnel alto.

Salinidad del suelo

Dado que un túnel alto protege de la lluvia, es posible que se acumulen altas concentraciones de sales en el suelo bajo un túnel alto tras muchos años de fertilización. Los síntomas de un alto contenido de sales (o salinidad) en el suelo incluyen quemaduras en las hojas, retraso en el crecimiento y rendimientos reducidos. El contenido de sales del suelo se puede medir mediante la conductividad eléctrica (CE), dato que suele figurar en la mayoría de los informes de análisis de suelo. La conductividad eléctrica del suelo para las vides no debe superar los 2,7 dS/m (Neja et al., 1978). Si la conductividad eléctrica del suelo supera estos niveles, se recomienda retirar el plástico del túnel alto y permitir que las lluvias naturales liguen las sales del perfil del suelo. Esto se puede llevar a cabo durante el otoño y el invierno, cuando las vides están en estado de letargo.

Se pueden tomar muestras de los pecíolos de las hojas de vid y analizarlas para evaluar el estado nutricional de la vid. Foto: Luke Freeman, NCAT

Análisis de nutrientes en tejidos vegetales

Se pueden analizar los pecíolos de las hojas de la vid para determinar el estado nutricional de la planta y evaluar si se le está proporcionando la fertilidad suficiente. El muestreo de pecíolos debe realizarse en primavera, durante la plena floración, o en verano, durante el envero, y los pecíolos deben enviarse a un laboratorio para su análisis nutricional. El muestreo de pecíolos de plantas con sospecha de deficiencias nutricionales puede realizarse en cualquier momento, y los resultados deben compararse con muestras tomadas de plantas sanas. Es muy probable que los nutrientes aplicados tengan un impacto en la producción del cultivo al año siguiente; por esta razón, se recomienda realizar un muestreo de nutrientes de los pecíolos cada uno o dos años, para identificar posibles deficiencias nutricionales en el cultivo antes de que aparezcan los síntomas. Se puede encontrar más información sobre los análisis de pecíolos, junto con una lista de laboratorios, en el sitio web del Southern Region Small Fruit Consortium y en la página web de Arkansas Extension (consulte la sección «Recursos adicionales» para ver los enlaces).

Potasio (K)

El potasio influye en múltiples factores relacionados con la calidad de la fruta, entre ellos el contenido de azúcar y la coloración. Las deficiencias se manifiestan como un amarilleamiento en los bordes externos de las hojas, que puede extenderse hacia el interior a medida que se desarrollan los síntomas. Las aplicaciones de fertilizante de potasio deben basarse en los resultados de los análisis de los pecíolos. Si se observan deficiencias leves, se deben aplicar 100 libras de potasio real por acre. Las fuentes orgánicas de potasio incluyen el sulfato de potasio, la harina de algas marinas y la arena verde (también conocida como glauconita).

Vid en junio en el túnel elevado de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas. Foto: Luke Freeman, NCAT

Magnesio (Mg)

La deficiencia de magnesio es común en las vides que crecen en suelos ácidos (pH inferior a 5,5) o en suelos con altos niveles de potasio. Las deficiencias suelen aparecer a finales del verano en forma de amarilleamiento entre las venas de las hojas, lo que se conoce como clorosis internervial. Se puede aplicar piedra caliza dolomítica para corregir las deficiencias de magnesio causadas por un pH bajo del suelo. Otras fuentes orgánicas de magnesio incluyen las sales de Epsom (sulfato de magnesio) y la langbeinita (sulfato de potasio y magnesio).

Resumen

Las uvas prosperan en climas mediterráneos secos, lo que puede hacer que la producción de uva en el húmedo sureste sea un reto. Los túneles altos permiten proteger las plantas de la lluvia y modificar la temperatura, lo que mejora drásticamente la productividad de las vides en el sureste y otras zonas con climas marginales. Los túneles altos pueden proteger a las vides de las heladas tardías y aumentar la temperatura ambiente promedio, pero deben gestionarse de manera activa para permitir la ventilación y evitar picos de temperatura. Los túneles altos también requieren riego, ya que impiden la entrada de la lluvia.

Uvas en túneles altos: manejo de la temperatura y del suelo
Por Luke Freeman, especialista en agricultura del NCAT; la Dra. Elena García, de la División de Agricultura de la Universidad de Arkansas, Estación Experimental Agrícola; y la Dra. Amanda McWhirt, de la División de Agricultura de la Universidad de Arkansas, Servicio de Extensión Cooperativa
Publicado en diciembre de 2019
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Esta publicación ha sido elaborada por el Centro Nacional de Tecnología Apropiada (NCTAT) a través del programa de Agricultura Sostenible de ATTRA, en el marco de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del USDA. Esta publicación también ha sido posible, en parte, gracias al financiamiento de Southern SARE, a través del proyecto «Sistemas de producción de uva en túneles altos: un enfoque sostenible novedoso para el cultivo de la uva», en colaboración con la Universidad de Arkansas, la Extensión Cooperativa de Arkansas y la Asociación de Viticultores de Arkansas. ATTRA.NCAT.ORG.