Espera... ¿Qué, Grapevines puede beneficiarse de CEA?

Foto: En algún lugar misterioso de California

Las uvas son un producto básico económicamente importante, que abastece a los mercados frescos, secos y procesados ​​en todo el mundo. Aunque las uvas no son un cultivo que se considere inmediatamente beneficiario de la tecnología CEA, puede ser posible adaptar la agricultura de campo, poniendo medidas para evitar el cambio climático y las enfermedades.

En los últimos años he intentado cultivar mi propia vid en interiores, así que cuando Chris Higgins compartió la foto principal, me emocionó saber cómo estaban usando luces LED para ayudar a que la fruta madurara en las vides de California.

Escocia no es conocida por el vino, pero con climas cambiantes y variedades resistentes cuidadosamente seleccionadas, podría competir con nuestra bebida nacional. El éxito en casa está a la vuelta de la esquina cuando comienzo la tercera temporada con mi uva negra de Hamburgo (Schiava Grossa) injertada en portainjertos S04. También es esperanzador, ya que antes de lo esperado está produciendo trusses. La curva de aprendizaje no es tan empinada como crees y el truco es no rendirte con una vid infructuosa.

Echaremos un vistazo al entorno de cultivo, las enfermedades que se pueden encontrar y las plagas que deben eliminarse mediante el control de algunos de los procesos. Luego, examinaremos algunos viñedos reales de California y cómo se están adaptando e integrando la tecnología CEA para aumentar la eficiencia y el rendimiento, luchando contra climas siempre cambiantes y heladas estacionales antes de lo previsto.

Año 3 en interior Hamburgo negro (uva de postre) en el centro de Escocia

Las uvas fueron una de las primeras frutas cultivadas para su uso como bebida, y las estatuas de la antigua cultura romana a menudo se adornaban con uvas y decantadores de vino. De hecho, muchos de los principios de producción desarrollados por primera vez en la antigua Roma se pueden encontrar en la elaboración del vino en la actualidad. El vino se clasifica como una bebida culta y el cuerpo, el sabor, el aroma, las notas tónicas y la añada influyen en cómo decidimos consumirlo. Además de los viñedos comerciales, muchas vides se pueden cultivar bajo vidrio. Esto puede ser un cobertizo, un invernadero, un politúnel o un invernadero, realmente no importa. Los míos se cultivan en un conservatorio con grandes niveles de luz natural y temperaturas que alcanzan los 105 °F, lo que ayuda a madurar la fruta.

El mercado mundial del vino se valoró en USD 417 850 millones en 2020 y se espera que el crecimiento se expanda al 6,4 % CAGR para 2028. Según un informe reciente, Italia, Francia y España fueron los tres principales productores de vino del mundo en 2022. En el América, Chile tiene la participación líder en las exportaciones, casi tres veces más que los EE.UU. y Canadá. Las preferencias cambiantes de los consumidores son evidentes con la demanda de fruta fresca, buscando disponibilidad durante todo el año y consumidores más dispuestos a pagar más por uvas frescas importadas fuera de temporada.

Elegir el patrón correcto es vital para asegurar una cosecha exitosa desde la vid madre, Vitis. vinifera no proporciona una resistencia adecuada contra la filoxera Vastatrix, una infección mortal de las raíces causada por el insecto similar a los áfidos, Daktulosphaira vitifoliae (Fitch). La filoxera debilita las vides causando agallas en las raíces haciéndolas susceptibles a infecciones fúngicas. Ha plagado viñedos, diezmado cultivos en California y arrasado por completo con vides plantadas sobre portainjertos AXR1 tipo B. Se estima que le costó a la industria $ 6 mil millones arrancar valiosas enredaderas maduras y replantarlas con enredaderas injertadas en portainjertos más resistentes.

Para superar esta enfermedad, las uvas se cultivan en portainjertos de una variedad de especies de Vitis seleccionadas de áreas nativas o híbridos que usan especies nativas para formar nuevos portainjertos. Los más utilizados son Vitis rupestris, V. riparia, V. berlandieri y V. champinii. Una vid injertada consta del vástago que se ve por encima del suelo y el patrón que proporciona el sistema de raíces y el tronco inferior unidos en la unión del injerto (protegido con cera como se muestra arriba).

Imagen de Wine Folly

La poda es una forma de arte y las técnicas tradicionales de viticultura requieren paciencia y habilidad que se transmiten de generación en generación. A continuación se presentan algunas técnicas de entrenamiento utilizadas en viticultura, pero puede aprender más siguiendo a Dan de apicaltexas con excelentes videos sobre técnicas de poda en el campo.

El desarrollo del viñedo debe tener en cuenta el mejor portainjertos adecuado para condiciones ambientales particulares. El tipo de suelo, la resistencia a las plagas, la tolerancia a la sequía, la humedad, la salinidad y la cal deben tenerse en cuenta al ubicar un viñedo.

La mayoría de los expertos sugieren que el suelo arcilloso es el mejor tipo de suelo para el cultivo de la vid. Una mezcla desmenuzable de arena, limo y arcilla cuando se mezcla con otros suelos en las cantidades correctas ofrece el tipo de suelo ideal. Esto se debe a que la arcilla en la marga drena bien pero también contiene cantidades moderadas de agua y nutrientes dentro del rango de pH preferido (pH 6.5-6.8). Sonoma y Napa Valley son regiones de suelo franco.

Aunque las vides se consideran relativamente tolerantes a los déficits de agua, el crecimiento y el rendimiento pueden verse reducidos en condiciones de sequía. Los portainjertos tolerantes a la sequía permiten que el vástago crezca y rinda incluso cuando los suministros de agua son limitados, una característica deseable si es probable que el riego provoque anegamiento en suelos arcillosos pesados. Los suelos ácidos son comunes en muchas regiones vitivinícolas, y el encalado es una práctica común para aumentar el pH del suelo. La salinidad del agua de riego y el aumento de los niveles freáticos también pueden afectar la productividad de las vides, lo que puede tener un efecto perjudicial en la calidad del vino.

Los portainjertos pueden tener una influencia pronunciada en la nutrición mineral de la variedad fructífera. Las vides vigorosas pueden agotar los niveles de zinc mientras aumentan la absorción de potasio con un análisis regular del suelo crucial para producir la mejor fruta.

Si bien el cultivo bajo techo puede no ser adecuado para viñedos a gran escala, sin duda las primeras etapas se pueden iniciar bajo control de invernadero de manera muy similar a los arándanos. Un sistema de riego por goteo funcionará bien para garantizar que haya una buena fuente de minerales disponible en la base de la raíz con drenaje libre.

Si planeas cultivar en contenedores, un tamaño de medio barril es más que adecuado con un abono multipropósito liviano. No hay duda de que la selección del suelo puede ser complicada porque el tipo de suelo debe funcionar tanto para la vid como para el patrón. Recuerde que el suelo arenoso parece tener una ventaja en la resistencia a la filoxera.

El primer año comienza con el entrenamiento del cordon o guyot del patrón para producir dos brotes dominantes. El segundo año y los zarcillos se formarán sin dar frutos, pero no es hasta el tercer año que los racimos de frutas se harán visibles en la mayoría de las vides. Estos se pueden entrenar como se desee con soportes. Qué tan vigoroso se desarrolle el crecimiento dependerá en gran medida de si se cultivan como vástagos o como portainjertos dominantes.

Moho El mildiú polvoroso (Erisyphe necator) y el mildiú velloso (Plasmopara viticola) son las enfermedades predominantes en la viticultura. Estos favorecen períodos sucesivos de condiciones cálidas y húmedas. La supresión del mildiú polvoroso de la vid es problemática con la resistencia acumulada a los fungicidas sistémicos. Esto también puede conducir a vides debilitadas y susceptibilidad a Botrytis (botrytis cinerea), otra enfermedad fúngica que afecta a casi todas las partes de la vid, generalmente causada por la alta humedad junto con los fuertes vientos. La mitigación tradicionalmente introduce un mejor flujo de aire a través de la estructura y el dosel, y puede ayudar a eliminar las bayas individuales, lo que permite que la circulación evite los problemas de pudrición. Se están probando nuevas ideas con tratamientos de luz en la Universidad de Cornell y se ha demostrado que los tratamientos UV aplicados una vez a la semana hasta 200 J/m2 en las vides Chardonnay reducen la germinación de conidios polvorientos y mildiu velloso en casi un 100 % y un 50 %, respectivamente.

Imagen procedente de David M. Gadoury, Cornell.

También se ha demostrado que los LED aumentan los rendimientos. La luz RB fomenta el crecimiento de las hojas y la maduración de la fruta, pero ha sido posible poca experimentación debido al posicionamiento de las uvas en el campo. Quizás en el futuro veamos estos tractores autónomos iluminando los campos por la noche.

Los franceses evitan la pérdida temprana de yemas usando velas de fuego entre las vides. Es un negocio arriesgado equilibrar la pérdida de cultivos por heladas con daños por incendios si no se controla. Los rocíos de agua se emplean a menudo para proteger contra daños por heladas al formar cristales de hielo alrededor de los cogollos durante el clima frío.

Los microclimas juegan un papel importante en la calidad del vino y la brisa fresca del océano tierra adentro da como resultado una piel más gruesa en las bayas, lo que da como resultado más color, tanino y concentración de sabor.

Mejorar el conocimiento de los desencadenantes ambientales de la brotación de las uvas puede ayudar a optimizar la productividad de la planta, especialmente en climas marginales. En particular, un mejor conocimiento de la fisiología de la brotación es fundamental para permitir un mejor manejo del cultivo.

El punto en el que una yema axilar inactiva comienza a volver a crecer se rige por funciones metabólicas y de señalización, impulsadas por la luz, la energía y la disponibilidad de oxígeno. Varios estudios de vid han investigado la influencia de la luz de baja intensidad en la fisiología de los brotes, lo que sugiere que se adapta a un entorno de poca luz. Quitar el ápice puede provocar el crecimiento de brotes axilares, al igual que cambios en la intensidad y la calidad de la luz. El crecimiento de las yemas axilares está regulado por señales del ápice, que contienen varios pigmentos sensibles a la cantidad y la calidad de la luz. Estos fitocromos detectan la luz roja y roja lejana, mientras que los criptocromos y las fototropinas están involucrados en la percepción de la luz azul. La evidencia acumulada respalda la función de los fotorreceptores en la percepción de la luz azul, lo que resulta en la activación de la expresión del gen fotomorfogénico, estimulando el crecimiento de los cogollos.

Pruebas de campo con luces LED entre dosel en California. Comuníquese si necesita asesoramiento, estamos aquí para ayudarlo.

Estos fotorreceptores regulan la expresión de diferentes factores de transcripción para coordinar la fotomorfogénesis dependiente de la luz.

Un indicador temprano de la transición a la brotación es el "flujo de savia" precedido por un aumento en la presión del xilema que conduce a un aumento de auxina y azúcares en la savia.

La aplicación de la teoría de la luz ayuda a mejorar el conocimiento de la fisiología de la brotación, que es fundamental para un mejor pronóstico del dosel y del cultivo, ya que el momento y la coordinación de este evento influirán en la floración, la fructificación y la maduración.

Luces LED RB de baja intensidad para interiores: en Escocia, año 2, sin armazones pero con muchos zarcillos y buen crecimiento de la vid.

Chicharritas, cochylis y Lobesia botrana son plagas temibles que causan daños considerables a los cultivos de uva. IPM juega un papel importante en la exploración de daños tempranos para prevenir enfermedades. La prevención mediante la fumigación de cultivos con fungicidas regulados ayuda a limitar el daño.

Las infecciones fúngicas y virales han afectado a los viñedos, particularmente en California, donde en la década de 1980 volvió la filoxera, una infección mortal de las raíces, que devastó por completo las vides plantadas en portainjertos AXR1.

Los virus reducen el vigor de la planta y retrasan la brotación, y pueden transmitirse a través de la propagación vegetativa. Las técnicas de micropropagación rápida pueden producir material vegetal limpio, libre de enfermedades y vigoroso en un período de tiempo más corto, en comparación con las técnicas de propagación convencionales.

Hay muchas razones por las que la reproducción es importante para la industria del vino, y mis amigos de PCT escribieron un artículo interesante sobre por qué cultivar clones limpios es uno de los métodos más eficientes para escalar las plántulas de uva.

Nuevo crecimiento de un corte nodal de mi Hamburgo negro en medio de iniciación MS que crece bajo diferentes espectros de LED de baja intensidad.

Se pueden emplear varias técnicas de micropropagación para clonar uvas. El cultivo de meristemas inducido a partir de esquejes nodales puede ayudar a eliminar los endófitos y producir clones libres de virus como el anterior.

Las uvas dulces sin semillas, como el algodón de azúcar, se producen a través de la embriogénesis. Otros como Selma Pete, una uva blanca, se cultivan para el mercado de las pasas. El poder de producir una variedad particular para un mercado selecto puede generar dividendos.

Las propiedades saludables de las uvas y el jugo de uva están bien documentadas, en particular las variedades negras que tienen niveles más altos de antocianinas, con conocidas propiedades antiinflamatorias. El jugo de uva es una excelente manera de estimular el sistema inmunológico y mantenerse saludable. Lo que sí sabemos con certeza es que el resveratrol se absorbe bien en el cuerpo y ofrece algunas propiedades anticancerígenas interesantes. Probablemente sea mejor consumir a través del jugo de uva negra si le preocupa el contenido de alcohol en el vino.

"Cuanto más vieja es la vid, mejor es el vino" es un dicho común en la industria, lo que significa que la proporción de piel a pulpa aumenta creando un sabor más intenso. Las vides pueden tener entre 20 y 120 años y aún así producir fruta de buena calidad. Algunos productores también creen que las vides más viejas con sistemas de raíces profundas son más eficientes en la transferencia de minerales.

Una cosa es segura, ¡hay más ciencia en la elaboración del vino de la que puedas imaginar! Es química sin cocinar. Incluso para los aficionados, es un gran pasatiempo y relativamente barato para empezar. De estudiante me enseñaron a hacer vino en damajuanas, era un proceso relativamente sencillo. Las variedades de levadura también pueden tener un efecto significativo en la producción de alcohol. Mi trabajo de fin de carrera fue establecer la tasa de brotación de Saccharomyces cerevisiae, la especie de levadura más común en la vinificación. Ah, ese fermentador de tanque agitado con todos esos sensores, en parte biología, en parte ingeniería...

Comience con uvas de buena calidad y triture y presione con fuerza hasta que los racimos se trituren y suelte el jugo. Para los tintos, fermente el jugo, la piel y las semillas después de quitarles los tallos.

Al menos 5 galones de jugo de uva blanca pueden producir cinco galones de vino. Vierta el jugo en una damajuana. El jugo de uva blanca es verde al principio y, a medida que se oxida, se volverá de color marrón durante la fermentación. Agregue levadura de vino a una temperatura ambiente cómoda. Formará espuma a medida que libera dióxido de carbono en uno o dos días, lo que indica el inicio del proceso. Use una esclusa de aire para mantener el oxígeno fuera y permitir que escape el dióxido de carbono producido por.

El 'mosto' tinto se puede fermentar en un recipiente grande abierto con solo una toalla, agregar levadura de vino y revolver bien. Puede comenzar a fermentar en tan solo 12 horas.

Los vinos tintos deben removerse al menos dos veces al día cuando la fermentación es fuerte. Verá la piel flotando en la superficie, pero remueva regularmente. El vino tinto debe estar alrededor de los 80°F durante la fermentación. Pruebe periódicamente los niveles de azúcar del jugo en fermentación con un hidrómetro básico. Se mide en grados Brix, lo que equivale al porcentaje de azúcar que se reducirá a -2 Brix una vez que se complete la fermentación.

Cuando el vino sabe a algo que le gustaría beber, es hora de embotellarlo. La mayoría de los vinos blancos deben madurar después de cuatro a nueve meses, mientras que los tintos pueden tardar entre seis meses y un año. Puede aprender más sobre la elaboración del vino en un curso en Cornell o tal vez la 'personalidad' del vino de Jancis Robinson, una influyente crítica de vinos. El vino se beneficiará de unas pocas semanas o meses de crianza en botella, pero ¿quién puede esperar tanto?

Mis mejores tintos son el español y el italiano y soy partidario de una rosa de California. Chris no diría que no a nada del Valle de Napa. Slàinte Mhath.

Dra. Janet Colston es farmacólogo interesado en cultivar alimentos 'funcionales' que tienen fitonutrientes adicionales y muestran cualidades medicinales que son beneficiosas para la salud humana. Ella los cultiva utilizando una variedad de técnicas que incluyen la micropropagación de tejidos vegetales y la agricultura ambiental controlada para garantizar el más alto control de calidad.

A menos que se indique lo contrario, todas las imágenes son cortesía de The Functional Plant Company y propiedad de Urban Ag News.