Ecofisiologia de variedades de videiras resistentes a doenças fúngicas cultivadas em diferentes altitudes do estado de Santa Catarina, Brasil

Abstract

Nas últimas décadas, o estado de Santa Catarina vem se destacando na produção de uvas viníferas (Vitis vinifera Linnaeus) para a elaboração de vinhos finos, entretanto, devido à elevada precipitação e umidade relativa do ar durante o ciclo vegetativo, é frequente o aparecimento de doenças fúngicas que afetam a qualidade da uva. Visando manter a qualidade e diminuir danos à produção, a seleção assistida por marcadores moleculares combinada com o retrocruzamento múltiplo com V. vinifera permitiu o desenvolvimento de variedades portando genes de resistência a doenças fúngicas e uma porcentagem de mais de 85% de V. vinifera em sua linhagem; essas variedades são referidas como \"PIWI\" (do alemão: Pilzwiderstandsfähige, \"resistentes a doenças fúngicas\"). O trabalho foi desenvolvido em três variedades PIWI brancas, denominadas Aromera, Calardis Blanc e Felicia, cultivadas em vinhedos localizados nos municípios de Água Doce (26º43?3?S; 51º30?1?O e 1329 m de altitude), Curitibanos (27º17?20?S; 50º36?17?O e 1000 m de altitude) e Videira (27º1?30?S, à longitude 51º9?0?O e 774 m de altitude) situadas nas regiões do Meio Oeste Catarinense, Planalto Catarinense e Vale do Rio do Peixe, respectivamente, do estado de Santa Catarina, Brasil. Foram realizadas avaliações nas regiões de plantio envolvendo normais climatológicas, dados meteorológicos das safras 2018/19 e 2019/20 e mudanças climáticas; e, nas variedades, envolvendo as análises de fenologia, soma térmica, área foliar, índice de Ravaz, fluorescência da clorofila a, trocas gasosas, produtividade e análises físico-químicas dos mostos durante as safras 2018/19 e 2019/20. As diferentes altitudes proporcionaram condições climáticas diversas, com menores temperaturas médias, maior radiação e maior velocidade do vento, conforme o aumento da altitude, as quais influenciaram no desenvolvimento das variedades, por meio da redução da área foliar e do ciclo fenológico. O Índice de Ravaz mostrou que o vigor durante o período analisado estava entre aceitável e ideal, exceto para a variedade Aromera, indicando ser necessário manejo de dossel com mais intensidade para essa variedade. Durante todo o período houve um incremento na fotossíntese líquida conforme a elevação da altitude, entretanto, maiores valores de condutância estomática, taxa transpiratória e carbono interno foram observados somente durante a safra 2019/20 na altitude de 1329 metros. Na altitude de 1329 metros foram observados valores mais elevados na taxa de transporte de elétrons e mais reduzidos da dissipação não-fotoquímica, assim como, valores ideais de rendimento quântico máximo do fotossistema II. Foram observados, na altitude de 1000 metros, valores significativamente menores para os parâmetros rendimento quântico máximo do fotossistema II, rendimento quântico efetivo do fotossistema II, taxa de transporte de elétrons e valores mais elevados da dissipação não-fotoquímica, indicando que o ataque de fungos e nematoides causou danos ao fotossistema II, mais acentuadamente durante a safra 2019/20. A produtividade não foi influenciada pela diferença nas altitudes, somente pelo ataque de fungos e nematoides ocorrido na altitude de 1000 metros. Na altitude mais elevada, para Aromera e Calardis, na safra 2018/19, e em todas as altitudes e variedades, na safra 2019/20, as variedades atingiram o teor de sólidos solúveis e acidez ideais para a vinificação. A partir das mudanças climáticas calculadas pelo cenário pessimista A2 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, o qual descreve o aumento contínuo das emissões de gases do efeito estufa até o ano 2100, foram observadas alterações tanto na fisiologia das variedades PIWI, quanto na incidência das doenças a que essas variedades são resistentes nas localidades estudadas.

Abstract: In the last decades, the state of Santa Catarina has been standing out in the production of vinifera grapes (Vitis vinifera Linnaeus) for the elaboration of fine wines, however, due to the high precipitation and relative humidity of the air during the vegetative cycle, the appearance of fungal diseases that affect grape quality. Aiming to maintain the quality and reduce damage to the production, the selection assisted by molecular markers combined with the multiple backcrossing with V. vinifera allowed the development of varieties carrying genes of resistance to fungal diseases, and a percentage of more than 85% of V. vinifera in your lineage; these varieties are referred to as \"PIWI\" (German: Pilzwiderstandsfähige, \"resistant to fungal diseases\"). The work was carried out in three white PIWI varieties, called Aromera, Calardis Blanc, and Felicia, grown in vineyards located in the municipalities of Água Doce (26º43'3?S; 51º30'1?W and 1329 m altitude), Curitibanos (27º17' 20?S; 50º36'17?W and 1000 m of altitude) and Videira (27º1'30?S, at longitude 51º9'0?W and 774 m of altitude) located in the regions of the Midwest of Santa Catarina, Planalto Catarinense and Vale do Rio do Peixe, respectively, from the state of Santa Catarina, Brazil. Assessments were carried out in the planting regions involving climatological normals, meteorological data from the 2018/19 and 2019/20 harvests, and climate changes; and, in the varieties, involving the analysis of phenology, thermal sum, leaf area, Ravaz index, chlorophyll a fluorescence, gas exchange, productivity and physical-chemical analyzes of the musts during the 2018/19 and 2019/20 harvests. The different altitudes provided different climatic conditions, with lower average temperatures, higher radiation, and higher wind speed as the altitude increased, which influenced the development of the varieties, through the reduction of the leaf area and the phenological cycle. The Ravaz Index showed that the vigor during the analyzed period was between acceptable and ideal, except for the Aromera variety, indicating that more intensive canopy management is necessary for this variety. During the entire period, there was an increase in net photosynthesis with increasing altitude, however, higher values of stomatal conductance, transpiration rate, and internal carbon were observed only during the 2019/20 crop at an altitude of 1329 meters. At an altitude of 1329 meters higher values were observed in the electron transport rate and lower values of non-photochemical dissipation, as well as ideal values of maximum quantum yield of photosystem II. At an altitude of 1000 meters, significantly lower values were observed for the parameters maximum quantum yield of photosystem II, the effective quantum yield of photosystem II, electron transport rate, and higher values of non-photochemical dissipation, indicating that the fungal attack and nematodes caused damage to photosystem II, more markedly during the 2019/20 crop. Productivity was not influenced by the difference in altitudes, only by the attack of fungi and nematodes that occurred at an altitude of 1000 meters. At the highest altitude, for Aromera and Calardis, in the 2018/19 harvest, and at all altitudes and varieties, in the 2019/20 harvest, the varieties reached the ideal soluble solids and acidity content for winemaking. From the climate changes calculated by the pessimistic scenario A2 of the Intergovernmental Panel on Climate Change, which describes the continuous increase in greenhouse gas emissions until the year 2100, changes were observed both in the physiology of the PIWI varieties and in the incidence of diseases to which these varieties are resistant in the studied locations.