UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE ENGENHARIA CÂMPUS DE ILHA SOLTEIRA CÍNTIA PATRÍCIA MARTINS DE OLIVEIRA FISIOLOGIA, PRODUTIVIDADE E QUALIDADE DE UVA DE MESA SUBMETIDA A ESTRATÉGIAS HÍDRICAS EM CONDIÇÕES SEMIÁRIDA Ilha Solteira 2023 Campus de Ilha Solteira PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA CÍNTIA PATRÍCIA MARTINS DE OLIVEIRA FISIOLOGIA, PRODUTIVIDADE E QUALIDADE DE UVA DE MESA SUBMETIDA A ESTRATÉGIAS HÍDRICAS EM CONDIÇÕES SEMIÁRIDA Tese apresentada à Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira – UNESP como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutora em Agronomia. Especialidade: Sistemas de Produção Prof. Dr. Paulo Eduardo Teodoro Orientador Pesq. Dr. Welson Lima Simões Coorientador Ilha Solteira 2023 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente à Deus pela vida, oportunidades, inspiração, capacitação e força interior. Aos meus pais, Valdemir Martins de Oliveira e Ednaide Martins de Oliveira e aos meus irmãos Anderson Martins de Oliveira e Rogério Martins de Oliveira, por estarem sempre do meu lado, me apoiando. Ao meu orientador, Dr. Paulo Eduardo Teodoro, por aceitar o convite de orientação, pelas sábias sugestões e, sobretudo, por ter acreditado em mim. Ao pesquisador Dr. Welson Lima Simões, pelo empenho na minha orientação, paciência, incentivo na busca do conhecimento e principalmente pela amizade construída nesse percurso. Ao pesquisador Dr. Agnaldo Rodrigues de Melo Chaves, pela disponibilidade, gentileza, ensinamentos e colaboração no desenvolvimento desta pesquisa. À Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP), pela oportunidade de realizar o curso de doutorado. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo apoio financeiro concedido por meio da bolsa de doutorado. A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Agronomia (PPGA) da UNESP/FEIS, pelos ensinamentos e contribuição para minha formação, especialmente ao professor Dr. Paulo Cezar Ceresini. À Embrapa Semiárido, pela estrutura e apoio para a realização deste trabalho. A Fazenda Prado Agrícola na pessoa de Augusto Prado por ter permitido a execução desse estudo. A toda equipe GETAI da Embrapa Semiárido, pela amizade, atenção e ajuda na condução do experimento. À banca de defesa composta pela Dra. Liliane Santos de Camargos, Dr. Alan Mario Zuffo, Dr. José Aliçandro Bezerra da Silva, Dr. Miguel Júlio Machado Guimarães. A todos, que direta ou indiretamente contribuíram para minha formação, meus sinceros agradecimentos, vocês foram fundamentais para a conclusão desta etapa. “O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001” “O pesquisador tem antes que espiar, se assim se pode dizer, os princípios gerais na natureza, enquanto detecta, através dos grandes conjuntos de fatos experimentais, os traços gerais e exatos que poderão ser explicitados nitidamente”. (EINSTEIN, 1953, p.61). RESUMO A implementação de estratégias de irrigação é imprescindível para gerir de forma mais eficiente o uso da água, assegurar o rendimento dos viticultores e melhorar a qualidade da produção. Esse trabalho teve como objeto investigar o efeito da disponibilidade hídrica sobre a formação de gemas e cachos potenciais e a sua relação com processos metabólicos durante a floração, sobre os processos fisiológicos durante a fase de crescimento da baga, bem como, determinar a lâmina de irrigação mais eficiente para o cultivo de uva de mesa ‘Arra15’. A pesquisa foi conduzida em um vinhedo comercial em Petrolina/PE, no ano de 2021 a 2022, em delineamento experimental em blocos casualizados com quatro repetições, os tratamentos foram cinco lâminas de irrigação (70; 85; 100; 115 e 130% da evapotranspiração da cultura - ETc), avaliadas em diferentes fases fenológicas e em três ciclos produtivos. O aumento gradual das lâminas durante a floração melhorou a diferenciação de gema para o próximo ciclo, enquanto a redução das lâminas diminuiu a fertilidade de gemas. O aumento gradual das lâminas durante o crescimento da baga aumentou o conteúdo relativo de água e clorofila foliar, enquanto a redução da lâmina diminuiu a condutância estomática, fotossíntese líquida, clorofila e aumentou açúcar solúvel total, extravasamento de eletrólitos, malondialdeído, carotenoides, superóxido dismutase, catalase e ascorbato peroxidase. O aumento gradual das lâminas durante todo o ciclo, incrementou a produtividade, número, comprimento, largura e massa do cacho, massa do engaço, número, massa, comprimento e diâmetro da baga, acidez titulável, luminosidade, croma e diminuiu a eficiência do uso da água, os sólidos solúveis nas bagas e a presença de traço de semente. A disponibilidade hídrica influencia a formação de gemas férteis e cachos potenciais para o próximo ciclo. A videira ‘Arra 15’ apresenta durante a fase de crescimento da baga variações fisiológicas com consequência na redução no tamanho final das bagas. A estratégia de irrigação mais adequada é aplicação de 100% da ETc durante todo o ciclo, para aumentar a eficiência do uso da água, sem prejudicar o rendimento e qualidade de uva de mesa ‘Arra15’. Palavras-chave: Vitis vinífera; irrigação, fertilidade de gemas; metabolismo; produtividade. ABSTRACT The implementation of irrigation strategies is essential to manage more efficiently the use of water, to ensure the income of winegrowers and to improve the quality of production. This work aimed to investigate the effect of water availability on the formation of potential buds and clusters and its relationship with metabolic processes during flowering, on physiological processes during the berry growth phase, as well as to determine the most efficient irrigation blade for the cultivation of 'Arra15' table grapes. The research was conducted in a commercial vineyard in Petrolina/PE, in the year 2021 to 2022, in an experimental design in randomized blocks with four replications, the treatments were five irrigation rates (70; 85; 100; 115 and 130% of crop evapotranspiration - ETc), evaluated in different phenological phases and in three productive cycles. Gradual increase of blades during flowering improved bud differentiation for the next cycle, while reduction of blades decreased bud fertility. Gradual increase of leaf blades during berry growth increased relative water content and leaf chlorophyll, while leaf blade reduction decreased stomatal conductance, net photosynthesis, chlorophyll and increased total soluble sugar, electrolyte leakage, malondialdehyde, carotenoids, superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase. The gradual increase of the blades during the whole cycle, increased the productivity, The gradual increase in water levels throughout the cycle increased yield, number, length, width and mass of bunch, stalk mass, number, mass, length and diameter of berries, titratable acidity, luminosity, chroma and decreased water use efficiency, soluble solids in berries and the presence of seed trait. Water availability influences the formation of fertile buds and potential bunches for the next cycle. The 'Arra 15' grapevine presents during the berry growth phase physiological variations with consequence in the reduction in the final size of the berries. The most appropriate irrigation strategy is to apply 100% of ETc during the whole cycle, to increase water use efficiency, without jeopardizing the yield and quality of 'Arra15' table grape. Keywords: Vitis vinífera; irrigation; bud fertility; metabolism; yield. LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Desenho esquemático relativo à distribuição aleatório dos tratamentos na área experimental, Projeto Irrigado Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE (09º22'26,75"S e 40º38'4,29"O)..... 44 Figura 2 – Médias das variações sazonais de temperatura média (T méd), temperatura máxima (T máx), temperatura mínima (T min) (°C); e precipitação (mm) durante três ciclos produtivos (poda à colheita) em videira ‘Arra 15. DAPP - Dias Após Poda de Produção............................................................................. 45 Figura 3 – Visualização de gemas de videiras 'Arra15' via cortes transversais. (A): Gema Fértil - GF, gema saudável com dois primórdios de inflorescência, os quais são fragmentos de formas arredondadas circundando um eixo central. (B): Gema Vegetativa - GV, gema saudável sem primórdios de inflorescência. (C): Gema Morta - GM, perda da gema por necrose. Zoom 30X (Foto: Autor, 2022) ................................... 48 Figura 4 – Médias da percentagem de gemas mediante presença ou ausência de primórdios de inflorescência em videiras ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicadas durante a fase de floração e chumbinho. (A): Gema Fértil – GF. (B): Gema Vegetativa – GV. (C): Gema Morta – GM. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente............................................... 50 Figura 5 – Médias da fertilidade potencial do ramo em videiras ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicadas durante a fase de floração e chumbinho. (A): Fertilidade potencial da região basal dos ramos – FPRBR. (B): Fertilidade potencial na região mediana dos ramos - FPRMR. (C): Fertilidade potencial região apical dos ramos – FPRAR. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente............................................... 51 Figura 6 – Média de número de cacho potencial (NCP) em videiras ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicadas durante a fase de floração e chumbinho. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente............................................... 52 Figura 7 – Médias de açúcares foliares em videiras ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicadas durante a fase de floração e chumbinho. (A): Teor de açúcar redutor – ARED. (B): Teor de açúcar solúvel total - AST. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente............................................... 53 Figura 8 – Médias de trocas gasosas foliares em videiras ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicadas durante a fase de floração e chumbinho. (A): Fotossíntese liquida - Photo. (B): Condutância estomática - Cond. (C): Transpiração – Trmmol. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente...................................................................... 54 Figura 9 – Média do Índice relativo de clorofila - (SPAD) em folhas de videiras ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicadas durante a fase de floração e chumbinho. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente.................................... 55 Figura 10 – Biplot para análise de Variáveis Canônicas em videira ‘Arra 15’ sob diferentes regimes hídricos, estudadas em função das variáveis gema fértil (GF), gema vegetativa (GV), gema morta (GM), fertilidade potencial da região basal dos ramos (FPRBR), região mediana dos ramos (FPRMR), região dos ramos (FPRAR) e número de cachos potenciais (NCP), açúcar redutor (ARED), açúcar solúvel total (AST), índice relativo de clorofila (SPAD), fotossíntese liquida (Photo), condutância estomática (Cond), transpiração (Trmmol)........... 56 Figura 11 – Análise de correlação de Pearson entre as variáveis gema fértil (GF), gema vegetativa (GV), gema morta (GM), fertilidade potencial da região basal dos ramos (FPRBR), região mediana dos ramos (FPRMR), região dos ramos (FPRAR) e número de cachos potenciais (NCP), açúcar redutor (ARED), açúcar solúvel total (AST), índice relativo de clorofila (SPAD), fotossíntese liquida (Photo), condutância estomática (Cond), transpiração (Trmmol). Valores em preto indicam a correlação geral, enquanto os valores coloridos indicam a correlação entre os manejos de irrigação. *, ** e ***: significativos a 5, 1 e 0,1% de probabilidade pelo teste t, respectivamente...................................................................... 58 Figura 12 – Desenho esquemático relativo à distribuição aleatório dos tratamentos na área experimental, Projeto Irrigado Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE (09º22'26,75"S e 40º38'4,29"O)..... 71 Figura 13 – Médias das variações sazonais de temperatura média (T méd), temperatura máxima (T máx), temperatura mínima (T min) (°C); e precipitação (mm) durante três ciclos produtivos (poda à colheita) em videira ‘Arra 15. DAPP - Dias Após Poda de Produção............................................................................. 72 Figura 14 – Fases fenológicas da videira ‘Arra 15’: A – brotação do ramo; B - crescimento vegetativo; C - floração e fase de chumbinho; D - 1° fase de crescimento do fruto; E - paralização do crescimento do fruto; F - 2° fase de crescimento do fruto; G - maturação final do fruto até a colheita; H - repouso fenológico. Sendo que a Figura 12D corresponde a fase I e a Figura 12F corresponde a fases II de avaliação......................................... 74 Figura 15 – Médias de transpiração - E (A), clorofila b - CLOROb (B) e açúcar redutor- ARE (C), nas folhas de videiras ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicadas durante o crescimento da baga. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente...................................................................... 79 Figura 16 – Médias do tamanho da baga de uva ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida sob diferentes lâminas de irrigação. (A): Comprimento da baga - CB. (B): Diâmetro da baga - DB. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente...................................................................... 84 Figura 17 – Médias das variações sazonais de temperatura média (T méd), temperatura máxima (T máx), temperatura mínima (T min) (°C); e precipitação (mm) durante três ciclos produtivos (poda à colheita) em videira ‘Arra 15’........................................ 101 Figura 18 – Classificadas do traço de semente em videira cultivar 'Arra15'. TS1 - a semente é grande, madura, consistente, marrom e está totalmente desenvolvida. TS2 - o traço de semente não amadureceu completamente, contudo, apresenta cor marrom, mas não é dura. TS3 - o traço de semente é grande e macio, verde e frágil, não possui consistência; TS4 - somente é possível observar um pequeno traço da semente, totalmente verde, frágil e difícil de notar; e TS5 - ausência de semente................................................................................... 103 Figura 19 – Médias de rendimento e eficiência produtiva de videiras ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicada durante todo ciclo produtivo. (A): Número de cacho - NC. (B): Produtividade - PROD. (C): Eficiência do uso da água - EUA. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente...... 106 Figura 20 – Médias de características físicas do cacho de uva ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicada durante todo ciclo produtivo. (A): Comprimento do cacho - CC. (B): Largura do cacho – LC. (C): Massa do cacho - MC. (D): Massa do engaço - ME. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente...................................................................... 107 Figura 21 – Médias de características físicas da baga de uva ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicada durante todo ciclo produtivo. (A): Número de baga - NB. (B): Massa da baga - MB. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente...... 108 Figura 22 – Médias de características físico-químicas da baga de uva ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicada durante todo ciclo produtivo. (A): Sólidos solúveis - SS. (B): Acidez titulável - AT. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente...................................................................... 109 Figura 23 – Médias de atributos de cor na casca da baga de uva ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicada durante todo ciclo produtivo. (A): Luminosidade - L*. (B): Croma - C*. * e ** = regressão significativa a 5% e 1% de probabilidade, respectivamente...... 110 Figura 24 – Médias de traço de semente da baga de uva ‘Arra15’ cultivada em condição semiárida, sob diferentes lâminas de irrigação aplicada durante todo ciclo produtivo. Traço de semente tipo1 – TS1, tipo2 – TS2, tipo3 – TS3, tipo4 – TS4 e tipo5 – TS5....... 111 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Análise química de solo arenso argiloso da área experimental de videira ‘Arra 15’ nas profundidades (Prof.) de 0 -30 cm e de 30-60 cm.................................................................................... 46 Tabela 2 – P-valor do teste F da análise de variância para as variáveis gema frutífera (GF), gema vegetativa (GV), gema morta (GM), fertilidade potencial da região basal dos ramos (FPRBR), região mediana dos ramos (FPRMR), região apical dos ramos (FPRAR), número de cacho potencial (NCP), açúcar redutor (ARED), açúcar solúvel total (AST), fotossíntese liquida (Photo), condutância estomática (Cond) e transpiração (Trmmol) (A) e índice relativo de clorofila (SPAD)....................... 49 Tabela 3 – Análise química de solo areno argiloso da área experimental de videira ‘Arra 15’ nas profundidades (Prof.) de 0 -30 cm e de 30-60 cm.................................................................................... 73 Tabela 4 – P-valor do teste F da análise de variância para as variáveis conteúdo relativo de água (CRA), condutância estomática (gs), transpiração (E), fotossíntese líquida (A), clorofila a (CLOROa), clorofila b (CLOROb), açúcar redutor (ARE), açúcar solúvel total (AST) Extravasamento de eletrólitos (EE), malondialdeído (MDA), carotenoides (CARAT), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX) ............................ 78 Tabela 5 – Desdobramento da interação significativa entre lâminas de irrigação e fases de crescimento da baga para o conteúdo relativo de água - CRA (%), condutância estomática - gs (mol H2O m-2 s-1), fotossíntese líquida - A (μmol CO2 m-2 s-1), clorofila a - CLOROa (µg g-1 MS), açúcar solúvel total - AST (mg g-1 MS) nas folhas de videira ‘Arra 15’ cultivadas no semiárido............... 80 Tabela 6 – Extravasamento de eletrólitos - EE (%), malondialdeído - MDA (nmol g-1 MS), carotenoides - CARAT (µg g-1 MS), superóxido dismutase - SOD (U g-1 MF), catalase - CAT (μmol H2O2 min-1 g-1 MF), ascorbato peroxidase - APX (μmol AsA min-1 mg-1 MF) nas folhas de videira ‘Arra 15’, em diferentes fases de crescimento da baga submetidas a diferentes lâminas de irrigação..................................................................................... 82 Tabela 7 – Análise química de solo areno argiloso da área experimental de videira ‘Arra 15’ nas profundidades (Prof.) de 0 -30 cm e de 30-60 cm.................................................................................... 100 Tabela 8 – Coeficientes de cultura (Kc) conforme as lâminas de irrigação, referente a cada estádio fenológico de videira Arra 15 cultivada em condição semiárida............................................................... 102 Tabela 9 – P-valor do teste F da análise de variância para produtividade (PROD), número de cacho (NC), eficiência do uso da água (EUA), comprimento do cacho (CC), largura do cacho (LC), massa do cacho (MC) e massa do engaço (ME), número de baga (NB), massa da baga (MB), sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT), luminosidade (L*), croma (C*), ângulo Hue (H*), traço semente tipo1 (TS1), traço semente tipo2 (TS2), tipo3 (TS3), tipo4 (TS4) e tipo5 (TS5)................................................. 105 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................... 18 2 HIPÓTESES ........................................................................................... 20 3 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................. 21 3.1 Importância da produção de uvas de mesa no Vale do Submédio São Francisco ....................................................................................... 21 3.2 Cultivar ‘Arra 15’ ................................................................................... 22 3.3 Manejo de irrigação na videira ............................................................ 23 3.4 Influência da disponibilidade hídrica sobre aspectos fisiológicos da videira .............................................................................................. 24 3.4.1 Conteúdo relativo de água, pigmentos foliares e trocas gasosa............... 24 3.4.2 Carboidratos não estruturais solúveis...................................................... 26 3.4.3 Peroxidação lipídica, extravasamento de eletrólitos e enzimas antioxidantes........................................................................................... 29 3.5 Fertilidade de gema em videira ........................................................... 30 3.6 Características físicas e físico-químicas da uva ............................... 32 REFERÊNCIAS ...................................................................................... 34 4 CAPÍTULO I. ESTRATÉGIA HÍDRICA MELHORA A FORMAÇÃO DE PRIMÓRDIOS DE INFLORESCÊNCIA DE VIDEIRA ‘ARRA 15’ NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO .................................................................... 41 RESUMO ............................................................................................... 41 4.1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 42 4.2 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................... 43 4.2.1 Condução do experimento ..................................................................... 43 4.2.2 Delineamento experimental .................................................................... 46 4.2.3 Variáveis analisadas .............................................................................. 47 4.2.4 Análise estatística .................................................................................. 48 4.3 RESULTADOS ....................................................................................... 49 4.3.1 Percentagem de gemas ......................................................................... 50 4.3.2 Fertilidade potencial e número de cacho potencial ................................ 51 4.3.3 Características fisiológicas ..................................................................... 52 4.3.4 Variáveis Canônicas ............................................................................... 55 4.3.5 Correlação de Pearson .......................................................................... 57 4.4 DISCUSSÃO .......................................................................................... 59 4.4.1 Características das gemas e fisiológicas ............................................... 59 4.4.2 Variáveis canônicas e Correlação de Pearson ....................................... 62 4.5 CONCLUSÕES ...................................................................................... 65 REFERÊNCIAS ...................................................................................... 65 5 CAPÍTULO II. METABOLIESMO DA VIDEIRA ‘ARRA 15’ SOBRE DIFERENTES DISPONIBILIDADE HÍDRICA NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO ......................................................................................... 68 RESUMO ............................................................................................... 68 5.1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 69 5.2 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................... 70 5.2.1 Condução do experimento ..................................................................... 70 5.2.2 Delineamento experimental .................................................................... 73 5.2.3 Variáveis analisadas .............................................................................. 75 5.2.3.1 Fisiológicas............................................................................................. 75 5.2.3.2 Variáveis relacionadas ao complexo oxidativo ....................................... 76 5.2.3.3 Tamanho da baga .................................................................................. 77 5.2.4 Análise estatística .................................................................................. 77 5.3 RESULTADOS ...................................................................................... 77 5.3.1 Características Fisiológicas .................................................................... 79 5.3.2 Complexo oxidativo ................................................................................ 81 5.3.3 Tamanho da baga .................................................................................. 84 5.4 DISCUSSÃO .......................................................................................... 84 5.4.1 Características Fisiológicas .................................................................... 84 5.4.2 Complexo oxidativo ................................................................................ 89 5.4.3 Tamanho da baga .................................................................................. 91 5.5 CONCLUSÕES ...................................................................................... 92 REFERÊNCIAS ...................................................................................... 92 6 CAPÍTULO III. RENDIMENTO E A QUALIDADE DAS UVAS ‘ARRA 15’ SOBRE ESTRATÉGIAS DE IRRIGAÇÃO EM REGIÃO SEMIÁRIDA TROPICAL ........................................................................ 97 RESUMO ............................................................................................... 97 6.1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 98 6.2 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................... 99 6.2.1 Condução do experimento ..................................................................... 99 6.2.2 Delineamento experimental .................................................................... 101 6.2.3 Variáveis analisadas .............................................................................. 102 6.2.4 Análise estatística .................................................................................. 104 6.3 RESULTADOS ....................................................................................... 104 6.3.1 Rendimento e eficiência Produtiva ......................................................... 105 6.3.2 Características físico-químicas da baga ................................................. 107 6.3.3 Classificação do traço de semente ......................................................... 110 6.4 DISCUSSÃO .......................................................................................... 111 6.4.1 Rendimento e eficiência Produtiva ......................................................... 111 6.4.2 Características físico-químicas da baga ................................................. 113 6.4.3 Classificação do traço de semente ......................................................... 116 6.5 CONCLUSÕES ...................................................................................... 116 REFERÊNCIAS ...................................................................................... 116 7 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................... 120 18 1 INTRODUÇÃO A viticultura é uma atividade com relevante importância socioeconômica no Brasil, principalmente por contribuir na geração de novos empregos e no desenvolvimento das regiões produtoras (MAIA; RITSCHEL; LAZZAROTTO, 2018). O Nordeste representa mais de 90% da produção nacional de uvas de mesa, diferenciando-se das demais regiões pela capacidade de produzir mais de duas safras ao ano (COMEXSTAT, 2021). O Vale do Submédio São Francisco (VSF), no polo Petrolina-PE/Juazeiro-BA, é considerado pioneiro na produção de uva de mesa com qualidade. Nessa região a viticultura destaca-se como uma das atividades agrícolas com maior importância, especialmente por constituir uma das frutas com maior pauta de exportação na região (LEÃO, 2020). Nas últimas décadas foram introduzidas na região cultivares de uvas sem sementes, principalmente em virtude da grande aceitação dessas uvas no mercado interno e externo (FERRARA et al., 2017). A produção de cultivares de uva de mesa com características sensoriais apreciadas pelos consumidores é uma preocupação importante e é essencial para atender a um mercado altamente competitivo (ROLLE et al., 2015). A qualidade das uvas é atribuída, pelas características físicas que respondem pela aparência externa, dentre as quais se destacam o tamanho e a forma do fruto, mas também aquelas relativas a sabor, odor, textura e valor nutritivo (DOMINGUES NETO et al, 2016). A cultivar ‘Arra 15’ é uma uva sem sementes com boa qualidade alimentar como uva de mesa, com excelente equilíbrio entre a acidez e o açúcar, cujo °brix pode chegar a 20°. As bagas são crocantes, carnudas, suculentas, com coloração verde brilhante, formato alongado, com tamanho de 22 mm por 33 mm. Possui cachos de médio a grandes e soltos, o que reduz os custos com raleio de frutos (GRAPA, 2022). A ‘Arra 15’ é uma uva americana, plantada em todo o mundo devido à sua adaptabilidade a diferentes climas, excelente desempenho de transporte e longa vida útil (NASCIMENTO et al., 2023). Apresenta alta fertilidade natural de gemas, baixo índice de desgrane e resistência à rachadura de bagas (KARNIEL et al., 2011). Entretanto, quando cultivares são introduzidas nos parreirais, geralmente apresentam problemas de adaptação, o que implica em maiores ou menores produtividades (SOUZA et al., 2013). Vários fatores ambientais influenciam no ciclo 19 produtivo de videiras, sendo a disponibilidade hídrica um dos que mais interferem na formação, crescimento e maturação das bagas da uva (KELLER et al., 2016). As videiras sob restrição hídrica sofrem alterações fisiológicas, refletindo em processos da formação de primórdio de inflorescência e fertilidade de gema (GUILPART; GARY; GARY, 2014). Bem como, sofrem processos fisiológicos refletindo nas trocas gasosas, conteúdo relativo de água e teor de pigmentos fotossintéticos (CERQUEIRA et al., 2015; DAYER et al., 2016). Durante o estresse hídrico, as plantas fecham seus estômatos e acumulam solutos compatíveis para manter um baixo potencial hídrico e evitar a desidratação (TAIZ et al., 2017). Como consequência ocorre a supressão da fotossíntese devido a redução da condutância do mesofilo e limitações a difusão de CO2 nos tecidos foliares (OUYANGE et al., 2017). A produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) também é uma resposta das videiras ao estresse hídrico, a qual leva à peroxidação lipídica e a lesão da membrana (HE; ZHANG; LIU, 2018). Estudos evidenciam as enzimas antioxidantes (catalase, superóxido dismutase e ascorbato peroxidase) e a osmorregulação como mecanismos de defesa para proteger as videiras da seca e melhorar o crescimento através da eliminação de EROs (FAHIM et al., 2022). Contudo, quando o estresse hídrico ocorre de maneira controlada, pode promover a obtenção de frutos de melhor qualidade, sem a redução da produtividade, permitindo uma economia no uso de água (BASSOI; CHAVES; TEXEIRA, 2021). Andrade et al. (2017), constataram em videira ‘Itália’, cultiva em condições semiáridas, maiores produtividades com a redução das lâminas de irrigação. Santos et al. (2009) observaram que é possível reduzir o consumo de água da videira ‘Syrah’ cultivada no semiárido nordestino, sem afetar significativamente o metabolismo. Dessa forma, em virtude da importância do uso da irrigação em regiões com condições edafoclimáticas favoráveis a viticultura, mediante o potencial produtivo e valorização no mercado das uvas ‘Arra 15’, se faz necessário a realização de pesquisas relacionadas ao comportamento dessa videira sob efeito do estresse hídrico principalmente em regiões com escassez de suprimento de água. 20 2 HIPÓTESES A hipótese no capítulo I foi que durante a fase de formação do primórdio de inflorescência, a redução da lâmina de irrigação pode interferir em eventos metabólicos da videira, sem prejudicar a diferenciação de gemas para o próximo ciclo. No capítulo II, A hipótese foi que durante a fase de crescimento da baga, a redução da lâmina de irrigação pode interferir em eventos metabólicos da videira sem prejudicar o tamanho final das bagas da uva. Além disso, alguns parâmetros fisiológicos apresentam potencial como indicador de resposta adaptativa de videira ‘Arra 15’ a restrição hídrica. A hipótese no capítulo III foi que a eficiência do uso da água de irrigação pode exercer efeito positivo na qualidade da uva para comercialização, sem afetar seu rendimento da videira ‘Arra 15’ ao longo dos ciclos. 21 3 REVISÃO DE LITERATURA 3.1 Importância da produção de uvas de mesa no Vale do Submédio São Francisco O crescimento da produção e do consumo de uvas e vinhos em todo o mundo, vem conferindo especial importância da cultura da videira (Vitis vinífera L). No Brasil, a viticultura é uma atividade com relevante importância socioeconômica, principalmente por contribuir na geração de novos empregos e no desenvolvimento das regiões produtoras (MAIA; RITSCHEL; LAZZAROTTO, 2018). O Nordeste brasileiro é a segunda maior região produtora de uvas do País, com 26% da produção nacional, atrás apenas da região Sul com 61% (IBGE, 2020). A região nordestina se diferencia das demais regiões, por direcionar a produção para o mercado externo, tendo mais de 99% da uva fresca produzida exportada desde o ano de 2002 (COMEXSTAT, 2021). A vitivinicultura no Nordeste está concentrada no Vale do Submédio São Francisco (VSF), no Polo Petrolina-Juazeiro, constituído pelos municípios de Pernambuco (Lagoa Grande, Orocó, Petrolina e Santa Maria da Boa Vista) e da Bahia (Casa Nova, Curaçá, Juazeiro e Sobradinho). O polo tem 100.000 ha irrigados e potencial de irrigar 220.000 ha, com eixo econômico focado na irrigação com fruticultura, olericultura e vitivinicultura (TRINDADE; LIMA, 2018). O cultivo de uva em clima semiárido tropical é uma excepcionalidade no mundo, uma vez que está situado entre os paralelos 9° e 10° do hemisfério Sul, em uma condição climática que, quando associada à disponibilidade de água para irrigação, favorece uma viticultura com características particulares em relação às regiões vitivinícolas tradicionais do mundo (LEÃO, 2018). A região apresenta temperatura média do ar de 26,2 °C ± 0.9, com umidade relativa do ar em torno de 64,4% ± 5,5, precipitação de 549,8 mm ± 181,8 e radiação média global de 442,3 W.m-2 ± 32 (EMBRAPA, 2015). De acordo com Leão (2018), as temperaturas elevadas, a alta insolação e a baixa umidade relativa o ano inteiro, aliadas à disponibilidade de água para irrigação, favorecem o desenvolvimento dos vinhedos, principalmente pela redução na duração do ciclo fenológico de 50 a 30 dias. A região permite uma produtividade elevada ao longo do ano, da ordem de 40 t.ha-1, garantindo o abastecimento interno e a exportação de uvas frescas nos períodos de entressafra de diversos países 22 produtores, o que torna a viticultura uma atividade que apresenta menor grau de incerteza e elevada rentabilidade econômica (PADILHA et al., 2017). Mediante a preferência do mercado interno e externo por uvas sem sementes, nas últimas décadas, foram introduzidas no Vale do Submédio São Francisco cultivares de uvas sem sementes, ou seja, uvas apirénicas (FERRARA et al., 2017). Conforme Leão (2020) a produção de cultivares de uvas sem sementes, consolidou o consumo e reduziu os volumes de importação de uvas do Chile. Além disso, a consolidação da viticultura no Vale do Submédio São Francisco, tem levado empresas privadas internacionais de melhoramento genético, a introduzir cultivares de uva sem sementes, favorecendo o aumento da rentabilidade econômica e da cadeia de produção na região (LEÃO, 2020). Contudo, estas cultivares requerem o desenvolvimento de pesquisas direcionados para melhor adaptação do seu cultivo em condições semiáridas. 3.2 Cultivar ‘Arra 15’ A cultivar americana de uva de mesa ‘ARRAFIFTEEN’ ou ‘Arra 15’ é originada a partir do cruzamento entre GAW5 x GZW44, com o uso da técnica de resgate de embrião. Foi desenvolvida pela Grapa Company juntamente com a Guimarra Vineyards Corporation, na Califórnia, Estados Unidos (KARNIEL; GIUMARRA, 2011). É uma uva branca sem sementes, plantadas em todo o mundo devido à sua adaptabilidade a diferentes climas, excelente desempenho de transporte e longa vida útil (NASCIMENTO et al., 2023). Apresenta boa qualidade alimentar como uva de mesa, alta fertilidade natural de gemas, baixo índice de desgrane, resistência à rachadura de bagas decorrente de chuvas no período de maturação, grande produção com cerca de 40 a 50 cachos por videira, e uma média de um a dois cachos por broto (KARNIEL; GIUMARRA, 2011). Conforme o catálogo da GRAPA (2022), a cultivar ‘Arra 15’ caracteriza-se por colheita meio tardia, com produção estimada em 35 t.ha-1. Possui cachos de médio a grandes e soltos, o que reduz os custos com raleio. As bagas são crocantes, carnudas, suculentas, com coloração verde brilhante, formato alongado, com tamanho de 22 mm X 33 mm. A fruta apresenta um sabor doce, com excelente equilíbrio entre a acidez e o açúcar, cujo °brix pode chegar a 20°. El-Morsy, Gaser e Mohamed (2017), promoveram a descrição morfológica de cultivar ‘Arra 15’ sob clima desértico no Egito, e constataram que sob essas condições 23 a uva possui formato do cacho tipo espádua e baga do tipo ovóide cilíndrica. Segundo Cruz (2018), a cultivar ‘Arra 15’ produzida sob condições semiáridas do Submédio do Vale do São Francisco, apresenta baixo índice de desgrane, altos teores de sólidos solúveis, adequada firmeza, resistência à força de compressão, elasticidade da casca e acidez titulável. No Submédio do Vale do São Francisco, a ‘Arra 15’ ocupa uma área plantada com mais de 500 hectares (MAIA; RITSCHEL; LAZZAROTTO, 2018). Leão (2020) relata que a ‘Arra 15’ é a principal cultivar branca comercializada para o mercado externo, contribuindo significativamente com o desenvolvimento socioeconômico da região. 3.3 Manejo de irrigação na videira A irrigação tem se tornado uma prática usual para viticultura, tanto para obtenção de rendimentos regulares ao longo das estações, como para regular o estado da água da cultura (CATALDO; SALVI; MATTII, 2021). A necessidade hídrica da videira pode ser determina a partir do coeficiente de cultura (Kc), que representa a razão entre a evapotranspiração (ET) em condições ideais pela evapotranspiração de referência (ET0), nas diferentes fases fenológicas (Allen et al., 1998). A irrigação da videira deve buscar manter um teor de umidade adequado no solo, sem promover estresse pela escassez ou excesso de água (CONCEIÇÃO, 2015). A escassez hídrica ocorre quando as necessidades de água das plantas não podem ser supridas de forma efusiva (chuvas insuficientes e um nível de lençol freático reduzido, ou retenção de água das partículas do solo), neste caso, o nível de água transpirada excede a água absorvida pelas raízes (SALEHI-LISAR; BAKHSHAYESHAN, 2016). A redução drástica da água no solo, reduz a expansão e divisão celular, prejudica severamente as trocas gasosas, ocasiona o aborto de flores e, eventualmente, a morte da videira (GUILPART; METAY; GARY, 2014; CHAVES et al., 2016; BELFIORE et al., 2021). O excesso de água no solo pode ocasionar um crescimento vegetativo exuberante, afetar a formação do botão floral e o amadurecimento dos frutos, estimular o desenvolvimento de doenças e, eventualmente, a morte da videira (MONTEIRO; MALHEIRO; BACELAR, 2021). Assim, estratégias de irrigação deficitária, com aplicação de irrigação em níveis abaixo do necessário para sustentar 24 100% de evapotranspiração, pode ser adotada com o objetivo de produzir uvas de alta qualidade, minimizando perdas de rendimento (GAMBETTA et al., 2020). Buesa et al. (2017) investigaram o efeito do déficit hídrico em videira cv. Mascate de Alexandria cultivada no leste da Espanha, e constataram que irrigação com 50% da evapotranspiração da cultura (ETc) resultou na maior eficiência no uso da água, garantindo o alto potencial produtivo. Balint e Reynolds (2017) observaram em videira ‘Chardonnay’ de 13 anos enxertada em C3309, cultivada no Canadá, que adoção de irrigação por gotejamento com 50 e 25% da ETc, pode levar a maiores rendimentos e economia significativa de água. Santos et al. (2009), mostraram que é possível reduzir o consumo de água da videira ‘Syrah’, cultivada no semiárido nordestino, sem afetar significativamente o metabolismo. Marinho et al., (2011), constataram que o estresse hídrico moderado a suave tem possibilitado a redução no uso de água, sem impactos nas condições hídricas da videira ‘Sugraone’. Andrade et al. (2017), observaram em videira ‘Itália’ cultiva em condições semiáridas, maiores produtividades com a redução das lâminas de irrigação. Bassoi, Chaves e Teixeira (2021) avaliaram estratégias de irrigação por gotejamento aplicadas desde a fase de cacho fechado até a colheita, em videira Syrah/Paulsen 110, com 4 anos, cultivada no semiárido brasileiro. Constataram que a irrigação deficitária regulada (50-60% da capacidade de campo) pode ser aplicada para fins de economia de água sem afetar a produtividade. Assim, o manejo da irrigação tem se tornado fator preponderante para a sustentabilidade da viticultura, em virtude dos cenários de uma crise hídrica (BARTLETT; SINCLAIR, 2021). Além disso, o uso da irrigação é a principal fonte de água para a produção de uvas em regiões com baixos índices pluviométricos, como é o caso da região do Submédio São Francisco (MARINHO et al., 2011). 3.4 Influência da disponibilidade hídrica sobre aspectos fisiológicos da videira 3.4.1 Conteúdo relativo de água, pigmentos foliares e trocas gasosa A disponibilidade hídrica é extremamente importante para as culturas, sendo responsável por garantir a eficiência dos processos, promover a translocação de solutos e a abertura e fechamento de estômatos, onde a sua indisponibilidade pode ocasionar danos ao metabolismo da planta (TAIZ et al., 2017). As plantas respondem 25 de diferentes maneiras a deficiência hídrica, enquanto as suscetíveis desenvolvem sintomas, acarretando queda na produção, as tolerantes desenvolvem uma série de ajustes morfoanatômicos, fisiológicos e bioquímicos para preservar seu estado hídrico (SALEHI-LISAR; BAKHSHAYESHAN, 2016). O conteúdo relativo de água é definido como a quantidade de água do tecido vegetal no momento, comparada com a quantidade máxima que ele pode reter (MARRENCO et al, 2014). Conforme Fahim et al. (2022), o conteúdo relativo de água é apontado como um eficiente indicador vital do estado da água nas plantas, sendo utilizado em estudos da adaptação de plantas à seca. Os pigmentos fotossintéticos são importantes nos processos vegetais, e os sinais transmitidos por sua variação, as relações que ocorrem em seu acúmulo e degradação devem ser compreendidas. SALEHI-LISAR e BAKHSHAYESHAN (2016) relatam a sua importante para avaliação da sanidade e integridade celular sob limitação de água, onde sua redução pode ser uma resposta de aclimatação ao déficit hídrico Segundo Khalilzadeh at al. (2022), em condição de estresse, o declínio da clorofila pode ocorrer devido à peroxidação das membranas dos cloroplastos, enquanto que o aumento sugere que a atividade enzimática antioxidativa desempenha um papel essencial contra danos oxidativos induzidos pelo estresse. De acordo com (Salehi-Lisar e Bakhshayeshan (2016), a fotossíntese torna-se um dos parâmetros mais sensível ao estresse hídrico, em virtude à existência de cofatores que diminuem a sua taxa com: a redução da atividade das enzimas; baixa eficiência de carboxilação e da absorção de CO2 devido ao fechamento e resistência estomática. Durante o estresse hídrico, as plantas fecham seus estômatos e acumulam solutos compatíveis para manter um baixo potencial hídrico e evitar a desidratação (TAIZ et al., 2017). Como consequência ocorre a supressão da fotossíntese devido a redução da condutância do mesofilo e limitações a difusão de CO2 nos tecidos foliares (OUYANGE et al., 2017). Os efeitos da redução hídrica na videira, evidenciam diferenças varietais na regulação das trocas gasosas (transpiração e fotossíntese) em situação de estresse hídrico moderado a severo. De acordo com Gambetta et al. (2020), a redução da disponibilidade hídrica no solo limita a fotossíntese, em virtude do fechamento dos estômatos quando o déficit hídrico é leve, e em virtude do comprometimento da maquinaria fotossintética quando o déficit é severo. 26 Bassoi, Chaves e Teixeira (2021) relataram que a restrição hídrica moderada (50-60% da capacidade de campo) ocasiona grandes reduções na fotossíntese líquida, transpiração e condutância estomática em videira ‘Syrah’, cultivada no semiárido do Brasil. Cerqueira et al. (2015) constataram em videiras ‘Syrah’ e ‘Touriga Nacional’ cultivadas em Portugal, que além da condutância estomática, fotossíntese líquida, transpiração, concentração sub-estomática de CO2, o estresse hídrico também afeta negativamente o teor de clorofila total. Lawlor e Cornic (2002) abordam que sob condições de estresse, a diminuição da taxa fotossintética pode ser devido a limitações bioquímicas desencadeadas pela escassez de água, como a redução dos pigmentos fotossintéticos, principalmente clorofilas, e um declínio nas perspectivas de água e teor relativo de água nas folhas. Resultados de estudo recente mostraram que o estresse hídrico ocasionado com 25% da capacidade de campo, diminuíram a atividade fotossintética, teor relativo de água, quantidade de clorofilaa, clorofilab e clorofila total em folhas de uvas iranianas (FAHIM et al. 2022). Conforme Zufferey et al. (2018) a utilização de diferentes indicadores fisiológicos permite uma boa percepção do regime hídrico necessário durante a estação de crescimento e desenvolvimento da videira Parâmetros biofísicos e fisiológicos, como a temperatura das folhas e as trocas gasosas, são sensíveis ao déficit hídrico do solo, servindo, portanto, como indicadores confiáveis da resposta e resistência ao estrsse hídrico em variedades de videira (CERQUEIR et al.,2015; PAGAY; KIDMAN, 2019). 3.4.2 Carboidratos não estruturais solúveis Os carboidratos das plantas podem ser agrupados em estruturais e não estruturais, respectivamente. Os carboidratos não estruturais, inclui os carboidratos encontrados no conteúdo celular tais como glicose e frutose, e os carboidratos de reserva das plantas, como o amido, a sacarose e as frutosanas. Os carboidratos estruturais incluem aqueles encontrados normalmente constituindo a parede celular, representados principalmente pela pectina, hemicelulose e celulose (PROCHOZKOVA et al., 2016). Os produtos da fotossíntese sintetizados nas folhas classificadas como fontes, são geralmente referidos como fotossintatos ou fotoassimilados, os quais incluem carboidratos não estruturais solúveis (sacarose, glicose e frutose) e insolúveis (amido) 27 (DAYER et al., 2016). Segundo Walke et al. (2021) a maior parte do teor de carboidratos não estruturais das folhas de videira uva consiste em sacarose, glicose e frutose junto com amido. De acordo com Souza et al. (2013), o teor de açúcares solúveis totais nas folhas da videira ao longo do ciclo é muito variável, pois dependerá da fase fenológica da planta, o seu estado nutricional e as condições atmosféricas. Os açúcares solúveis totais (AST) são constituídos basicamente por hexoses e outros açúcares de cadeia maiores, ou seja, todos os açúcares solúveis presentes nas folhas, sendo a sacarose o que ocorre em maior quantidade (MESQUITA et al., 2018). Conforme Walke et al. (2021), a sacarose também é sintetizada a partir de produtos da degradação do amido (ou seja, glicose e maltose) que são exportados do cloroplasto. Os fotossintatos são translocados das folhas na forma de sacarose simplasticamente via plasmodesmos para as células do parênquima do floema e, em seguida, exportados para os tecidos ou órgãos fotossinteticamente menos ativos, como frutos, folhas jovens, ramos e raízes classificados como drenos (Walke et al. 2021). Os açúcares redutores (AR), como a glicose, são normalmente utilizados pelas plantas na realização de funções metabólicas e na formação e emissão de brotos vegetativos e floríferos (OLIVEIRA et al., 2017). Souza et al. (2013), relatam que os principais açúcares redutores presentes nas folhas e frutos da videira são a glicose e a frutose, encontrados, principalmente, na fase de maturação. A diferença entre os conteúdos de ASTs e ARs representa a disponibilidade total de açúcares com função de transporte, especialmente a sacarose. Quanto maior a diferença entre ASTs e de ARs, maiores os teores de sacarose (MESQUITA et al., 2018). De acordo com (WALKE et al., 2021), as concentrações de carboidratos não estruturais solúveis (glicose, frutose e sacarose), bem como a atividade de enzimas do metabolismo de carboidratos em folhas de videiras, são influenciados por fatores como a posição da folha, nível de colheita/demanda do sumidouro, tempo durante a estação e estado hídrico. Dayer et al. (2016) observaram em diferentes fases fenológicas de videiras cv. Malbec cultivadas em clima árido na Argentina, que irrigação com 25% da evapotranspiração de referência resultam em maior concentração de açúcares solúveis totais e menores taxas de fotossíntese, condutância estomática e transpiração, do que a com 100% da evapotranspiração de referência. Segundo Li- 28 Mallet, Rabot e Geny (2016) é na fase fenológica da floração que ocorre a sincronia entre o declínio da mobilização de açúcar dos órgãos de reserva e o máximo da fotossíntese nas folhas fonte de assimilados, onde 44% do carbono assimilado pela fotossíntese é destinado à reprodução, incluindo o desenvolvimento da inflorescência, flor e baga De acordo com Fahim et al. (2022), o défice hídrico suave a moderado promove o melhor aproveitamento das trioses-P geradas no ciclo de Calvin para constituir os carboidratos de reserva e estruturais, além de compostos nitrogenados essenciais para a constituição e ativação enzimática. Os açúcares são um osmótico predominante nas folhas de uva, que surgem da triose fosfato produzida pela fotossíntese, a triose fosfato é convertida em amido no cloroplasto ou exportada para o citosol e convertida em sacarose (WALKE et al., 2021). Conforme He, Zhang e Liu (2018) o aumento progressivo na quantidade de carboidratos solúveis na folha, melhora a resistência das plantas, este efeito é caracterizado como adaptação da cultura à seca. Já Stitt, Von-Schaewen e Willmitzer (1990) relatam que o incremento no teor de carboidratos solúveis, como sorbitol, sacarose e amido nas células, pode reduzir a atividade fotossintética e a condutância estomática. A redução ocorre em virtude da deformação nos tilacóides, deficiência em fosfato inorgânico (Pi) propiciada pela inibição da síntese de sacarose ou devido a enzimas do ciclo de Calvin. 3.4.3 Peroxidação lipídica, extravasamento de eletrólitos e enzimas antioxidantes As plantas que se encontram sob condição de estresse, aumentam a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), geradas nos cloroplastos, mitocôndrias e peroxissomos (PROCHOZKOVA et al. 2016). As principais espécies produzidas incluem os radicais superóxido (O2 +-), peróxido de hidrogênio (H2O2), radical hidroxila (OH) e oxigênio "singlet" (1O2) (BARBOSA et al., 2014). De acordo com He, Zhang e Liu (2018), a alta produção de EROs devido ao estresse hídrico leva à peroxidação lipídica, em termos de conteúdo de malondialdeído (MDA), o qual é um dos produtos finais devido à destruição da membrana celular e é responsável por danos à membrana celular. Além disso, o acúmulo de EROs sob estresse hídrico induz extravazamento de líquido celular (FAHIM et al., 2022). 29 A ruptura das membranas celulares por estresse hídrico e a inativação das bombas iônicas localizadas nas membranas celulares levam a um aumento da taxa de extravasamento de eletrólitos (ALTINCI; CANGIL, 2019). Conforme He, Zhang e Liu (2018) o extravasamento de eletrólitos é um dos parâmetros mais críticos para identificar plantas com alta resistência ao estresse hídrico. Cultivares com maior estabilidade de membrana durante o estresse hídrico são mais resistentes, possivelmente possuem algum mecanismo de controle a tolerância à seca (FAHIM et al., 2022). Alguns dos mecanismos ativados como estratégia para controlar a concentração intracelular de ROS durante o estresse hídrico, incluem mecanismos antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos (BARBOSA et al. 2014). Dentre os não enzimáticos, tem-se principalmente a prolina, os flavonoides e os carotenoides como citar o β-caroteno e a zeaxantina que dissipam o excesso de energia, reduzindo a concentração de EROs (GILL; TUTEJA, 2010). Já em relação aos enzimáticos tem- se a superóxido dismutase (SOD), a catalase (CAT), a ascorbato peroxidase (APX) e a glutationa redutase (GR) (BARBOSA et al. 2014). Segundo Gill e Tuteja (2010), a enzima SOD faz parte da primeira linha de defesa contra as EROs, sendo responsável pela dismutação dos íons superóxidos (O2 -) transformando-o em H2O2 + O2. O íon superóxido é a primeira espécie reativa a ser formada, por meio da transferência de um elétron ao O2 molecular (BARBOSA et al. 2014). O H2O2 presente nas células, oriundo da dismutação da SOD, é constantemente utilizado como substrato pelas enzimas CAT e APX no processo de desintoxicação contra estresse oxidativo, onde catalisam a conversão do H2O2 à água e oxigênio molecular (KHALILZADEH et al., 2022). A CAT está presente nos peroxissomas e glioxissomas, e apresenta baixa afinidade pelo substrato, atuando na presença de altos níveis de H2O2. Já a APX é uma enzima importante na eliminação de H2O2 no citosol e nos cloroplastos, e apresenta afinidade pelo substrato, atuando na presença de baixos níveis do substrato. (BARBOSA et al. 2014). Vários estudos investigaram as enzimas antioxidantes (CAT, APX E SOD) e a osmorregulação como um mecanismo de defesa para proteger as videiras e melhorar o crescimento através da eliminação de EROs. He, Zhang e Liu (2018) investigaram em folhas de videiras Merlot cultivadas sob clima continental árido da China, o efeito do estresse hídrico com irrigação por gotejamento na composição de SOD, CAT E e 30 MDA, e constataram que as atividades antioxidantes aumentaram sob estresse hídrico. Fahim et al. (2022) mostraram que o estresse hídrico imposto com 25% da capacidade de campo, diminui o teor aumentou o vazamento de eletrólitos da membrana celular devido ao dano a ela, causando maior produção de malondialdeído e enzimas antioxidantes, em videiras iranianas cultivadas em vasos. Chaves e Aidar (2013) abordam que as avaliações de atividades enzimáticas podem ser usadas como um método de baixo custo e como ferramenta eficiente ao selecionar tratamentos promissores para enfrentar estresse hídrico. 3.5 Fertilidade de gema em videira A fertilidade de gema consiste em uma medida quantitativa do potencial da videira em produzir frutos, ou um indicador do número de cachos que serão colhidos na próxima safra (VILAR et al., 2017). Em videira, a formação de gema fértil é a consequência da diferenciação do primórdio indiferenciado em primórdio reprodutivo. Conforme Botelho, Pires e Terra (2006), o processo de diferenciação ocorre em três estágios bem definidos, a formação do primórdio indiferenciado, diferenciação em primórdio de inflorescência e formação das flores. Os primórdios indiferenciados são protuberâncias do tecido meristemático dos ápices das gemas latentes, conhecidas como anlágen (BAEZA et al., 2019). Já o primórdio de inflorescência completamente desenvolvido, possui a forma de um eixo com inúmeras protuberâncias com aspecto semelhante a um cacho de uva, e essas protuberâncias correspondem às futuras flores a serem formadas (BOTELHO; PIRES; TERRA, 2006). Entretanto, em alguns casos, os tecidos meristemáticos ao invés de se desenvolver em primórdio de inflorescência, desenvolvem-se em primórdios de gavinhas, ou primórdios de brotações, dependendo de vários fatores que influencia a diferenciação do tecido meristemático (MONTEIRO; MALHEIRO; BACELAR, 2021). Juntamente com o potencial genético, a posição de inserção na parte aérea é o principal fator que afeta a fertilidade das gemas. Na escala do eixo caulinar, o nível de diferenciação segue um gradiente acrópeta onde as inflorescências distais são menos diferenciadas que as proximais (KELLER, 2020). El-Morsy, Gaser e Mohamed (2017), constataram em videira ‘Arra 15’ cultivada sob condições egípcias, que a fertilidade 31 da gema ao longo do ramo aumenta gradativamente das gemas basais para as gemas médias e diminuiu gradativamente em direção às gemas distais. A tendência de aumento da fertilidade a partir da porção mediana das varas é conseqüência de um maior acúmulo de carboidratos nesta região (KELLER, 2020). A baixa fertilidade das gemas basais também pode ser influenciada pela menor incidência de luz sobre essas gemas (BAEZA et al., 2019). Além da característica varietal, diversos outros fatores podem influenciar a fertilidade de gema em videira, tais como o balanço hormonal, vigor dos ramos, temperatura ambiente, intensidade luminosa, disponibilidade hídrica, nutrição mineral e práticas culturais (MONTEIRO; MALHEIRO; BACELAR, 2021). Dentre estes a disponibilidade hídrica merece destaque, principalmente mediante necessidade de adequação da irrigação, em cada cultivar, para favorecer a fertilidade de gema. O estresse hídrico reduz fertilidade de gemas qualquer que seja a posição das gemas no ramo (MATTHEWS; ANDERSON; SCHULT 1987). Buttrose (1974) observaram uma diminuição na fertilidade de gemas de 75% (classificação de inserção 2) para o tratamento mais estressado em comparação com o bem regado. Guilpart, Metay e Gary (2014) quantificaram em condições de clima e mediterrâneo, o efeito do estresse hídrico na formação de inflorescências de videira Shiraz e Aranel. Esses autores constataram que o estresse hídrico leve (60% ETP) durante a floração da temporada anterior, determina a maior parte das variações na fertilidade de gemas e número de bagas por cachos da próxima temporada. Cabral et al. (2021) avaliaram o desempenho de videiras Touriga Francesa sobre o efeito da irrigação, em região mediterrânica de Portugal, concluíram que 25% da ETc parece ser uma estratégia adequada para garantir o potencial produtivo da cultivar, sem afetar a fertilidade das gemas. Williams, Grimes e Phene (2010), em videira ‘Thompson Seedless’ cultivada na Califórnia, o qual constatou que irrigação com 140% da ETc aumenta à necrose das gemas, em consequência a elevação do vigor vegetativo e do sombreamento na zona de renovação. Guilpart, Metay e Gary (2014) quantificaram em videira ‘Shiraz’ e ‘Aranel’ cultivadas em condições de clima mediterrâneo. Constataram que o déficit hídrico leve (60% ETP) durante a floração da temporada anterior, determina a maior parte das variações na fertilidade de gemas e número de bagas por cachos da próxima temporada. 32 Como a formação dos primórdios da inflorescência é a fase mais sensível de desenvolvimento dos órgãos reprodutivos da videira (LI-MALLET; RABOT; GENY, 2016). A fertilidade da gema apresenta potencial como indicador simples de estresse, em virtude da sensibilidade da fertilidade de gemas ao estresse hídrico (GUILPART; METAY; GARY, 2014). 3.6 Características físicas e físico-químicas da uva A produção de cultivares de uva de mesa com características sensoriais apreciadas pelos consumidores é uma preocupação importante e é essencial para atender a um mercado altamente competitivo (ROLLE et al., 2015). Domingues Neto et al, 2016) relata que a qualidade das uvas é atribuída, em parte, pelas características físicas que respondem pela aparência externa, dentre as quais se destacam o tamanho e a forma do fruto, mas também aquelas relativas a sabor, odor, textura e valor nutritivo. A massa dos cachos é considerada um dos principais atributos de qualidade, tem sua importância na maturação das uvas, pois consiste em um dos componentes críticos de qualidade que afetam a comercialização de uvas de mesa (IBACACHE; ALBORNOZ; ZURITA-SILVA, 2016). A massa dos cachos e da baga são indicadores de rendimento relacionados às fases de floração e frutificação da videira, que podem ser afetados pela temperatura, radiação solar, umidade relativa do ar, precipitação pluviométrica e carga genética da cultivar (ALRASHDI et al., 2017; LEÃO; SILVA, 2018). Agulheiro-Santos, Laranjo e Rodrigues (2021) descrevem que o processo de crescimento e desenvolvimento da baga é caracterizado por uma curva sigmoidal dupla, definindo-se três estágios diferentes em que ocorrem alterações específica. No estágio I, início da fase verde do desenvolvimento da baga, o crescimento da baga é causado pela divisão celular e aumento. O estágio II é o estágio mais curto, e o crescimento neste ponto é marcadamente reduzido. No final do estágio II, a cor da baga começa para mudar, e os processos metabólicos que desencadeiam o amadurecimento ocorrem, este momento no ciclo é chamado de pintura. No estágio III, o chamado amadurecimento, o crescimento das bagas é reiniciado devido ao aumento das células (BAEZA et al., 2019). O engaço está relacionado ao quesito aparência, contribui para a qualidade do cacho, sendo um atributo importante para a comercialização. De acordo com Neves 33 et al. (2008), características indesejáveis como engaços muito finos, escurecidos e secos podem depreciar a qualidade do engaço, bem como proporcionar maior índice de desgrane e elevada perda de massa. Cruz (2018), estudou a evolução da maturação em cultivar ‘Arra 15’ em condição semiárida, no Submédio do Vale do São Francisco e constatou que no segundo ciclo, é observada maior massa dos cachos, das bagas e dos engaços quando comparado ao primeiro ciclo. De acordo com o autor, fatores climáticos como precipitação, temperatura e radiação, bem como, fatores endógenos como alguns hormônios estão envolvidos no aumento de massa do cacho, baga e engaço. Em uvas brancas, a cor é determinada por meio dos atributos luminosidade (L), croma (C) e ângulo de cor (H). Conforme Cruz (2018), estes atributos representam uma escala de componentes da cor, em um espaço tridimensional, representado pelos: eixos de L, cujos valores variam de 100 a 0, que corresponde a cor branca e cor preta respectivamente; coordenadas cromáticas C, que representa a intensidade ou a pureza; e H que correspondente à cor propriamente dita, em valores variáveis de 0 a 360°). Segundo Rustioni, Maghradze e Failla, (2016), a luminosidade da casca corresponde ao brilho, atributo importante para cultivares de uva de mesa, uma vez que está relacionada à valorização da aparência, bem como à presença de ceras epicuticulares de bagas O incremento da luminosidade, associado com o aumento da cromaticidade, indica que a coloração dos frutos está menos verde, sendo esta atribuída à redução nos teores de clorofila (SÁNCHEZ-MORENO; LARRAURI; SAURA-CALIXTO, 2008). Cruz (2018) relata que a cultivar ‘Arra 15’ ao final da maturação apresentam bagas com maior intensidade de croma ou pureza relativa da coloração. Sun et al. (2017) abordam que o teor de sólidos solúveis (SS) é um dos indicadores de qualidade mais utilizados, uma vez que indicada a maturação, qualidade enológica e o preço a ser pago pelas frutas. Na baga da uva, os sólidos solúveis representam os compostos solúveis em água presentes como açúcares, vitaminas, ácidos, aminoácidos e algumas pectinas (KELLER, 2020). As uvas de mesa são colhidas após as bagas atingirem os requisitos mínimos de maturidade (TSS: TA ≥ 20:1 se o nível Brix for maior ou igual a 12,5 e menor que 14 °Bx, TSS:TA ≥ 18:1 se o nível Brix for maior igual ou superior a 14 e inferior a 16 °Bx) (PONI et al., 2018). Segundo Rolle et al. (2015), o teor de sólidos solúveis tende 34 a aumentar acentuadamente com o crescimento da baga até alcançar um ponto de equilíbrio, cujo valor dependente da cultivar, tamanho da baga, produção por planta e das condições climáticas reinantes. A acidez é um indicador da maturação das uvas, e este critério normalmente é empregado juntamente com a medida do teor de açúcar (LIMA; GUERRA, 2018). Os principais ácidos orgânicos presentes nos bagos de uva são o tartárico e málico, representando, pelo menos, 90% da acidez titulável (AGULHEIRO-SANTOS; LARANJO; RICARDO-RODRIGUES, 2021). Durante o processo de maturação da uva, observa-se uma redução nos teores de acidez devido à degradação do ácido málico (LIMA; GUERRA, 2018). Ao avaliar os teores de sólidos solúveis e acidez titulável das uvas em condição semiárida, Submédio do Vale do São Francisco pesquisadores divergiram sobre os resultados. Galvão (2020) relatou na cultivar ‘Arra 15’, que os teores de sólidos solúveis e acidez titulável não possui influência de produtos à base de prolina, contudo o autor indicou que a disponibilidade hídrica exerce forte influência no processo de maturação da ‘Arra 15’. Já Nascimento et al (2023) constatou que o silício aplicado ao solo aumenta o rendimento e a qualidade das uvas ‘Arra 15’, por melhorar a resposta da planta a estresses abióticos, sendo tais efeitos mais significativos na estação seca. REFERÊNCIAS AGULHEIRO-SANTOS, A. C.; LARANJO, M.; RICARDO-RODRIGUES, S. Table grapes: There is more to vitiviniculture than wine. In: MORATA, A.; LOIRA, I.; GONZÁLEZ, C. Grapes and Wine, Intech Open, Londres, 2021. p. 139-161. ALLEN, R. G. et al. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. Fao, Rome, v. 300, n. 9, p. D05109, 1998. ALTINCI, N.T.; CANGIL, R. Drought Tolerance of Some Wine Grape Cultivars under In Vitro Conditions. Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpaşa University, Erzurum, v. 36, n. 1, p. 145–151, 2019. ALRASHDI, A. M. A.; AL-QURASHI, A. D.; AWAD, M. A.; MOHAMED, S. A.; AL- RASHDI, A. A. Quality, antioxidant compounds, antioxidant capacity and enzymes activity of „El-Bayadi‟ table grapes at harvest as affected by preharvest salicylic acid and gibberellic acid spray. Scientia Horticulture, Jeddah, v. 220, p. 243-249, 2017. ANDRADE, V. P.; M. D.; SILVA, J. A. B. D., SOUSA, J. S. C. D.; OLIVEIRA, F. F.; SIMÕES, W. L. Physiological characteristics of grapevine under irrigation and 35 fertilization management1. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 47, n. 4, p. 390-398, 2017. BAEZA, P.; JUNQUERA, P.; PEIRO, E.; LISSARRAGUE, J. R.; URIARTE, D.; VILANOVA, M. Effects of vine water status on yield components, vegetative response and must and wine composition. Advances in Grape and Wine Biotechnology, Londres, v. 1, n. 1, p. 73-94, 2019. BALINT, G.; REYNOLDS, A. G. Irrigation level and time of imposition impact vine physiology, yield components, fruit composition and wine quality of Ontario Chardonnay. Scientia horticulturae, Amsterdam, v. 214, p. 252-272, 2017. BARBOSA, M. R.; SILVA, M. M. D. A.; WILLADINO, L.; ULISSES, C.; CAMARA, T. R. Geração e desintoxicação enzimática de espécies reativas de oxigênio em plantas. Ciência Rural, Santa Maria, v. 44, n. 3, p. 453-460, 2014. BARTLETT, M. K.; SINCLAIR, G. Temperature and evaporative demand drive variation in stomatal and hydraulic traits across grape cultivars. Journal of Experimental Botany, Oxford, v. 72, n. 5, p. 1995-2009, 2021. BASSOI, L. H.; CHAVES, A. R. M.; TEIXEIRA, R. P. Responses of'Syrah'grapevine to deficit irrigation in the Brazilian semi-arid region. Agricultural Water Management, Oxford, v. 258, p. 107186, 2021. BELFIORE, N.; NERVA, L.; FASOLINI, R.; GAIOTTI, F.; LOVAT, L.; CHITARRA, W. Leaf gas exchange and abscisic acid in leaves of Glera grape variety during drought and recovery. Theoretical and Experimental Plant Physiology, [S. l.], v. 33, n. 3, p. 261-270, 2021. BOTELHO, R. V.; PIRES, E. J. P.; TERRA, M. M. Fertilidade de gemas em videiras: fisiologia e fatores envolvidos. Ambiência, Guarapuava, v.2, n.1, p.129-144, 2006. BUESA, I.; PÉREZ, D.; CASTEL, J.; INTRIGLIOLO, D. S.; CASTEL, J. R. Effect of deficit irrigation on vine performance and grape composition of Vitis vinifera L. cv. Muscat of Alexandria. Australian Journal of Grape and Wine Research, Adelaide, v. 23, n. 2, p. 251-259, 2017. BUTTROSE, M. S. Climatics factors and fruitfullness in grapevines. Horticultural Abstracts, [S. l.], v.46, n.6, p.319-326, 1974. CABRAL, I. L.; CARNEIRO, A.; NOGUEIRA, T.; QUEIROZ, J. Regulated deficit irrigation and its effects on yield and quality of Vitis vinifera L., touriga francesa in a hot climate area (Douro Region, Portugal). Agriculture, Basel, v. 11, n. 8, p. 774, 2021. CATALDO, E.; SALVI, L.; MATTII, G. B. Effects of irrigation on ecophysiology, sugar content and thiol precursors (3-S-cysteinylhexan-1-ol and 3-S-glutathionylhexan-1-ol) on Vitis vinifera cv. Sauvignon Blanc. Plant Physiology and Biochemistry, New Delhi, v. 164, p. 247-259, 2021. 36 CERQUEIRA, R. C.; COSTA, J. M.; CHAVES, M. M.; RODRIGUES, J. D. Fisiologia e metabolismo foliar em duas variedades de videira sujeitas a um ciclo de défice hídrico e reidratação. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, Recife, v. 10, n. 2, p. 211- 217, 2015. CHAVES, A. R. M.; AIDAR, S. T. Adaptação de protocolo para a extração de enzimas antioxidantes em folhas de plantas lenhosas. Petrolina: EMBRAPA- CPATSA, 2013. 3p. (EMBRAPA-CPATSA. Comunicado Técnico, 155). CHAVES, M. M.; COSTA, J. M.; ZARROUK, O.; PINHEIRO, C.; LOPES, C. M.; PEREIRA, J. S. Controlling stomatal aperture in semi-arid regions - The dilemma of saving water or being cool?. Plant Science, Lausanne, v. 251, p. 54-64, 2016. COMEXSTAT Sistema de Estatísticas do Comércio Exterior. Exportação e importação geral. Disponível em: http://comexstat.mdic.gov.br/pt/geral. Acesso em: 11 fev. 2023. CONCEIÇÃO, M. A. F. Irrigação. In: HOFFMANN, A.; SILVEIRA, S. V.; GARRIDO, L. R. Produção integrada de uva para processamento: fertilidade e manejo do solo e da água. 2. Ed. Brasília: Embrapa, 2015. p. 29- 39. CRUZ, M. M. Maturação e indicadores do ponto de colheita de uva “Arra 15‟ no Submédio do Vale do São Francisco. 2018. 102 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2018. DAYER, S.; PRIETO, J. A.; GALAT, E.; PEÑA, J. P. Leaf carbohydrate metabolism in M albec grapevines: combined effects of regulated deficit irrigation and crop load. Australian journal of grape and wine research, Adelaide, v. 22, n. 1, p. 115-123, 2016. DOMINGUES NETO, F. J.; JUNIOR, A. P.; PAIVA, A. P. M.; MODESTO, L. R.; TECCHIO, M. A. Características físicas e físico-químicas da uva 'Rubi' (Vitis vinifera L.) cultivada em Região Subtropical. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, Hermosillo, v. 17, n. 2, p. 262-266, 2016. EINSTEIN, A. Como vejo o mundo. São Paulo: Nova Fronteira, 1953. EL-MORSY, F. M.; GASER, A. S. A.; MOHAMED, M. N. Morphological Description and Evaluation of Six Newly-Introduced Grape Cultivars under Egyptian Conditions. Journal of Plant Production, Mansoura, v. 8, n. 11, p. 1059-1070, 2017. EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Médias Anuais da Estação Agrometeorológica de Bebedouro (Petrolina-PE 09°09'S, 40°22'W). Período 1975-2014. 2015. Disponível em: http:// http://www.cpatsa.embrapa.br:8080/servicos/dadosmet/ceb-anual.html. Acesso em: 25 jan. 2023. FAHIM, S.; GHANBARI, A.; NAJI, A. M.; SHOKOHIAN, A. A.; LAJAYER, H. M.; GOHARI, G.; HANO, C. Multivariate Discrimination of Some Grapevine Cultivars under Drought Stress in Iran. Horticulturae, Basel, v. 8, n. 10, p. 871, 2022. 37 FERRARA, G.; GALLOTTA, A.; PACUCCI, C.; MATARRESE, A.M.S.; MAZZEO, A.; GIANCASPRO, A.; GADALETA, A.; PIAZZOLLA, F.; COLELLI, G. The table grape 'Victoria' with a long shaped berry: a potential mutation with attractive characteristics for consumers. . Journal of the Science of Food and Agriculture, [S. l.], 97, n.15, p.5398-5405, 2017. GAMBETTA, G. A.; HERRERA, J. C.; DAYER, S.; FENG, Q.; HOCHBERG, U.; CASTELLARIN, S. D. The physiology of drought stress in grapevine: towards an integrative definition of drought tolerance. Journal of experimental botany, Oxford, v. 71, n. 16, p. 4658-4676, 2020. GALVÃO, C. A. S. Fontes de l-prolina exógena na redução do estresse em videira. 2020. 63 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade do Estado da Bahia, Juazeiro, 2018. GILL, S. S.; TUTEJA, N. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant physiology and biochemistry, New Delhi, v. 48, n. 12, p. 909-930, 2010. GRAPA VARIETIES LTD. Arra Varieties Catalogue. 2022. Disponível em: https://grapaes.com/varieties/arra-catalog/. Acesso em: 12 dez. 2022. GUILPART, N.; METAY, A.; GARY, C. Grapevine bud fertility and number of berries per bunch are determined by water and nitrogen stress around flowering in the previous year. European Journal of Agronomy, Helsinki, v. 54, n. 1, p. 9-20, 2014. HE, Z.; ZHANG, T.; LIU, X. Changes in antioxidant enzyme activities and berry composition of vine grapes (Merlot) subjected to water stress with drip irrigation. Fresenius Environmental Bulletin, [S. l.], v. 27, p. 9816-9827, 2018. IBACACHE, A.; ALBORNOZ, F.; ZURITA-SILVA, A. Yield responses in Flame seedless, Thompson seedless and Red Globe table grape cultivars are differentially modified by rootstocks under semi arid conditions. Sciencia Horticulturae, Amsterdam, v. 204, p. 25-32, 2016. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Levantamento Sistemático da Produção Agrícola Estatística da Produção Agrícola. 2020. Disponível em: https://sidra.ibge.gov.br/tabela/1618#resultado>. Acesso em: 07 fev. 2023. KARNIEL, E. S.; GIUMARRA, E. S. Grape Plant Named ‟Arrafifteen”. US Pat. 2011/0219502 P1, 8 sets, 2011. 4p. Disponível em: https://patents.google.com/patent/US20110219502P1/en. Acesso em: 12 dez. 2022. KELLER, Markus. The science of grapevines. London: Elsevier Academic Press, 2020. 554 p. KHALILZADEH, R.; PIRZAD, A.; SEPEHR, E.; ANWAR, S.; KHAN, S. Physiological and biochemical responses of Phragmites australis to wastewater for different time duration. Acta Physiologiae Plantarum, Cracóvia, v. 44, n. 12 p. 130, 2022. 38 LAWLOR, D. W.; CORNIC, G. Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant Cell Environ, [S. l.], v. 25, n. 1, p. 275–294, 2002. LEÃO, P. C. S. Produção de uvas sem sementes no Semiárido brasileiro. In: AGUILA, J. S.; AGUILA, L. S. H. Vitivinicultura: função exata em cada processo. Ponta Grossa: Atena, 2020. p. 70-81. LEÃO, P. C. S. de; SILVA, D. J. Cultivo da videira no semiárido nordestino. In: PIO, R. Cultivo de fruteiras de clima temperado em regiões subtropicais e tropicais. 2. ed. Lavras: UFLA, 2018. p.586-625. LIMA, M. A. C.; GUERRA, C. C. Colheita e Pós colheita. In: MOTOIKE, S.; BORÉM, A. Uva: do plantio à colheita. Viçosa: UFV, 2018. p. 163-185. LI-MALLET, A.; RABOT, A.; GENY, L. Factors controlling inflorescence primordia formation of grapevine: their role in latent bud fruitfulness? A review. Botany, Ottawa, v. 94, n. 3, p. 147-163, 2016. MAIA, J. D. G.; RITSCHEL, P.; LAZZAROTTO, J. J. A viticultura de mesa no Brasil: produção para o mercado nacional e internacional. Territoires du Vin, Dijon, v.9, n.1, p. 1-9, 2018. MARENCO, R. A.; ANTEZANA-VERA, S. A.; GOUVÊA, P. R. D. S.; CAMARGO, M. A. B.; OLIVEIRA, M. F. D.; SANTOS, J. K. D. S. Fisiologia de espécies florestais da Amazônia: fotossíntese, respiração e relações hídricas. Revista Ceres, Viçosa, v. 61, p. 786-799, 2014. MARINHO, LÍGIA B.; RODRIGUES, J. J.; SOARES, J. M.; SANTOS, I. S.; BRANDÃO, E. O.; LIMA FILHO, J. M. Potencial de água no solo e na folha da videira " Sugraone" sob déficit hídrico. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.15, n.11, p. 1115-1122, 2011. MATTHEWS, M. A.; ANDERSON, M. M.; SCHULT, H. Phenologic and growth responses to early and late season. Vitis, Quedlinburg, v. 26, n. 1, p. 147-160, 1987. MESQUITA, A. C.; DE MORAES, J. P. S.; DE SOUZA, V.; FERREIRA, K. M.; CAMPOS, L. D. A.; VIEIRA, D. A. Alteração bioquímica e enzimática em porta- enxertos de videira sob diferentes fontes de nitrogênio. Pesquisa Agropecuária Pernambucana, Recife, v. 23, n. 1, p. 6, 2018. MONTEIRO, A. I.; MALHEIRO, A. C.; BACELAR, E. A. Morphology, physiology and analysis techniques of grapevine bud fruitfulness: A review. Agriculture, Basel, v. 11, n. 2, p. 127, 2021. NASCIMENTO, C. W. A.; SILVA, F. B. V.; LIMA, L. H. V.; SILVA, J. R. LIMA VELOSO, V.; SILVA, F. L.; FREITAS, S. T.; SANTOS, L. G.; SANTOS, M. A. Silicon application to soil increases the yield and quality of table grapes (Vitis vinifera L.) grown in a semiarid climate of Brazil. Silicon, [S. l.], v. 15, n. 4, p. 1647-1658, 2023. 39 NEVES, L. C.; SILVA, V. X.; BENEDETTE, R. M.; PRILL, M. A. S.; VIEITES, R. L.; ROBERTO, S. R. Conservação de uvas „Crimson Seedless‟ e „Itália‟, submetidas a diferentes tipos de embalagens e dióxido de enxofre (SO2). Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v. 30, n. 1, p. 65-73, 2008. OLIVEIRA, C. M.; SIMÕES, W. L.; LOPES, P. R. C.; DA SILVA, J. B.; ARAÚJO, E. J.; CAVALCANTE, B. L. S. Flowering, fruiting and physiology of apple tree under different irrigation levels in the Brazilian semiarid region. Comunicata Scientiae, Bom Jesus, v. 8, n. 1, p. 99-108, 2017. OUYANG W.; STRUIK P. C.; YIN X.; YANG J. Stomatal conductance, mesophyll conductance, and transpiration efficiency in relation to leaf anatomy in rice and wheat genotypes under drought. Journal of Experimental Botany, Oxford, v. 68, n. 1, p. 5191–5205, 2017. PADILHA, C. V. DA S.; BIASOTO, A. C. T.; CORREA, L. C.; LIMA, M. DOS S.; PEREIRA, G. E. Phenolic compounds profile and antioxidant activity of commercial tropical red wines (Vitis vinifera L.) from São Francisco Valley, Brazil. Journal of Food Biochemistry, [S. l.], v. 41, n. 3, p. e12346, 2017. PAGAY, V.; KIDMAN, C. M. Evaluating remotely-sensed grapevine (Vitisvinifera L.) water stress responses across a viticultural region. Agronomy, Basel, v. 9, n. 1, 1-17, p. 2019. PROCHOZKOVA, D.; JAN, S.; ABD-ALLAH, E.F.; AHMAD, P. Water stress in grapevine (Vitis vinifera L.). In: AHMAD, P. Water Stress and Crop Plants: A Sustainable Approach. Hoboken: JohnWiley & Sons, 2016. ROLLE, L.; TORCHIO, F.; GIACOSA, S.; RÍO SEGADE, S. Berry density and size as factors related to the physicochemical characteristics of Muscat Hamburg table grapes (Vitis vinifera L.). Food Chemistry, Reading, v. 173, p. 105-113, 2015. RUSTIONI, L.; MAGHRADZE, D.; FAILLA, O. Optical properties of berry epicuticular waxes in four Georgian grape Cultivars (Vitis vinifera L.). South African Journal of Enology and Viticulture, [S. l.], v. 33, n. 2, p. 138-143, 2016. SALEHI-LISAR, S.Y.; BAKHSHAYESHAN-AGDAM, H. Drought stress in plants: Causes, consequences, and tolerance. In: Hossain, M., Wani, S., Bhattacharjee, S., Burritt, D., Tran, LS. (eds). Drought Stress Tolerance in Plants. Cham: Springer, 2016. p. 1-16. SÁNCHEZ-MORENO, C.; LARRAURI, J. A.; SAURA-CALIXTO, F. A procedure to measure the antiradical efficiency of polyphenols. Journal of the Science of Food and Agriculture, [S. l.], v. 76, n. 2, p. 270-276, 1998. SANTOS, A. O.; KAYE, O. Composição quali-quantitativa da produção de ‘Syrah’ cultivada sob estresse hídrico transiente. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 13, n. 3, p. 272-281, 2009. 40 SOUZA, ESSIONE R.; RIBEIRO, V. G.; DANTAS, B. F.; LIMA FILHO, J. M. Variação de carboidratos em folhas da videira ‘Itália’ submetida a diferentes de níveis de desfolhas. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, Recife, v. 8, n. 4, p. 535-539, 2013. STITT, M.; VON SCHAEWEN, A.; WILLMITZER, L. Sink regulation of photosynthetic metabolism in transgenic tobacco plants expressing yeast invertase in their cell wall involves a decrease of the Calvin cycle enzymes and an increase of glycolytic enzymes. Planta, Berlin, v. 183, n. 1, p. 40-50, 1990 SUN, M.; ZHANG, D.; LIU, L.; WANG, Z. How to predict the sugariness and hardness of melons: A near-infrared hyperspectral imaging method. Food Chemistry, Reading, v. 218, n. 1, p. 413-421, 2017. TAIZ, L.; ZEIGER, E.; MOLLER, I. M.; MURPHY, A. Fisiologia e desenvolvimento vegetal. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. 888p. TRINDADE, A. C.; LIMA, W. G. Sustentabilidade Econômica em Empresas de Agronegócio da Região Integrada de Desenvolvimento Econômico Polo Petrolina/PE e Juazeiro/BA. Revista Pesquisa em Administração, Caruaru, v. 1, n. 2, p. 2-29, 2018. VILAR, P. F. I.; SOUZA, E. I. D.; SANTOS, L. D. S.; MARTINEZ, E. A.; RIBEIRO, V. G. Phytoregulators on bud fertility and cluster quality of ‘Thompson seedless’ grapes grafted onto ‘Ramsey’rootstock. Revista Caatinga, Mossoró, v. 30, n. 1, p. 97-108, 2017. WALKER, R. P.; BONGHI, C.; VAROTTO, S.; BATTISTELLI, A.; BURBIDGE, C. A.; CASTELLARIN, S. D.; FAMIANI, F. Sucrose metabolism and transport in grapevines, with emphasis on berries and leaves, and insights gained from a cross-species comparison. International Journal of Molecular Sciences, Basel, v. 22, n. 15, p. 7794, 2021. ZUFFEREY, V.; VERDENAL, T.; DIENES, A.; BELCHER, S.; LORENZINI, F.; KOESTEL, C.; RÖSTI J.; GINDRO, K.; SPANGENBERG, J. E.; VIRET, O.; SPRING, J. L. The impact of plant water status on the gas exchange, berry composition and wine quality of Chasselas grapes in Switzerland: Impacts of water stress on grapevine physiology. Oeno One, Villenave d'Ornon, v. 52, n. 4, p. 347-361, 2018. 41 4 CAPÍTULO I. ESTRATÉGIA HÍDRICA MELHORA A FORMAÇÃO DE PRIMÓRDIOS DE INFLORESCÊNCIA DE VIDEIRA ‘ARRA 15’ NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO RESUMO: A falha no manejo da irrigação da videira cultivada no semiárido brasileiro pode afetar a fertilidade das suas gemas. Com isso, o objetivo dessa pesquisa foi investigar o efeito de diferentes lâminas de irrigação durante a floração sobre a formação de gemas e cachos potenciais de videira ‘Arra 15’ e a sua relação com processos metabólicos. A pesquisa foi realizada em um vinhedo comercial em Petrolina, Pernambuco, Brasil, no ano de 2021 e 2022. O experimento foi conduzido durante três ciclos, em delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições e cinco lâminas de irrigação (70; 85; 100; 115 e 130% da evapotranspiração da cultura – ETc). Foram avaliadas as variáveis gema frutífera, gema vegetativa, gema morta, fertilidade potencial da região basal dos ramos, região mediana dos ramos, região apical dos ramos, número de cacho potencial, açúcar redutor, açúcar solúvel total, fotossíntese liquida, condutância estomática, transpiração e índice relativo de clorofila. A lâmina 115% da ETc melhorou o número de gemas férteis e número de cachos potenciais. Lâmina acima de 115 da ETc aumentou as trocas gasosas e o índice relativo de clorofila. Lâmina com 70% da ETc aumentou os teores de açúcares foliares. A estratégia de irrigação mais adequada é aplicação de 115% da ETc durante a fase de floração, para o aumento de gemas férteis e cachos potenciais do próximo ciclo, sem influenciar o metabolismo da videira. AST apresenta potencial como indicador de déficit hídrico durante a floração, e como indicador de formação de GV para o próximo ciclo. Palavras-chave: Vitis vinífera; Irrigação; Gema fértil; Trocas gasosas; Açúcares foliares. WATER STRATEGY IMPROVES THE FORMATION OF 'ARRA 15' GRAPEVINE INFLORESCENCE PRIMORDIA IN THE BRAZILIAN SEMI-ARID REGION ABSTRACT: Failure in irrigation management of grapevines grown in the Brazilian semiarid region can affect the fertility of their buds. Therefore, the objective of this research was to investigate the effect of different irrigation rates during flowering on the formation of buds and potential clusters of 'Arra 15' grapevine and its relationship with metabolic processes. The research was conducted in a commercial vineyard in 42 Petrolina, Pernambuco, Brazil, in 2021 and 2022. The experiment was conducted during three cycles, in a randomized block design, with four replications and five irrigation rates (70; 85; 100; 115 and 130% of crop evapotranspiration - ETc). The variables evaluated were fruit bud, vegetative bud, dead bud, potential fertility of the basal region of the branches, median region of the branches, apical region of the branches, potential bunch number, reducing sugar, total soluble sugar, net photosynthesis, stomatal conductance, transpiration and relative chlorophyll index. The 115% of ETc blade improved the number of fertile buds and number of potential bunches. Blade above 115 of ETc increased gas exchange and relative chlorophyll index. Water table at 70% of ETc increased leaf sugar content. The most appropriate irrigation strategy is the application of 115% of ETc during the flowering phase, for the increase of fertile buds and potential bunches of the next cycle, without influencing the metabolism of the vine. AST presents potential as an indicator of water deficit during flowering, and as an indicator of GV formation for the next cycle. Keywords: Vitis vinifera; Irrigation; Fertile bud; Gas exchange; Leaf sugars. 4.1 INTRODUÇÃO Um dos problemas do cultivo da viticultura irrigada no semiárido brasileiro é a redução da produtividade em função da fertilidade das gemas. A fertilidade das gemas pode sofrer variações tanto em virtude das características edafoclimáticas, quanto do sistema de cultivo (LEÃO; SILVA, 2018). Assim, torna-se importante a realização de práticas de manejo adequadas para cada cultivar e em cada região. O processo de formação de gema fétil apresenta grande relevância econômica, tendo em vista que, o número de cachos colhidos é o principal determinante do rendimento da videira. A formação de primórdios de inflorescências é influenciada por um conjunto de fatores ambientais e endógenos, como o balanço hormonal, vigor dos ramos, temperatura ambiente, intensidade luminosa, disponibilidade hídrica, nutrição mineral e práticas culturais (MONTEIRO; MALHEIRO; BACELAR, 2021). Dentre estes a disponibilidade hídrica merece destaque, principalmente por influenciar o processo de formação de gema (GUILPART; METAY; GARY, 2014) e estar envolvido em eventos morfológicos, bioquímicos e fisiológicos da planta (TAIZ et al., 2017). A fertilidade da gema apresenta potencial como indicador simples de estresse hídrico, tanto em virtude de sua sensibilidade ao estresse hídrico 43 (GUILPART; METAY; GARY, 2014), como em virtude da formação dos primórdios de inflorescência ser a fase mais sensível da videira (LI-MALLET; RABOT; GENY, 2016). Cabe salientar que as escolhas das práticas de manejo adotadas no vinhedo devem ser orientadas visando não somente o desenvolvimento dos cachos produzidos, mas também o fato de favorecer a formação das gemas férteis para os ciclos subsequentes. O aprofundamento nesta área de conhecimento poderá trazer avanços considerados no manejo da viticultura, contribuindo para o aumento do rendimento em vários ciclos. Assim, a hipótese dessa pesquisa é que durante a fase de formação do primórdio de inflorescência, a redução da lâmina de irrigação pode interferir em eventos metabólicos da videira sem prejudicar a diferenciação de gemas para o próximo ciclo. Neste sentido, o objetivo dessa pesquisa foi investigar o efeito de diferentes lâminas de irrigação durante a floração sobre a formação de gemas e cachos potenciais de videira ‘Arra 15’ e a sua relação com processos metabólicos. 4.2 MATERIAL E MÉTODOS 4.2.1 Condução do experimento O experimento foi conduzido durante três ciclos em um vinhedo comercial no Projeto Irrigado Senador Nilo Coelho, localizado no município de Petrolina (09º22'26,75"S e 40º38'4,29"O), Pernambuco, Brasil, nos anos de 2021 a 2022. A videira utilizada foi a 'Arra15' com nove anos de idade, propagada por enxertia (porta- enxerto ‘Pausen’), com espaçamento de 2,5 x 4,0 m, conduzida no sistema de latada. A área experimental com dimensões de 20m x 40 m, constituída por cinco fileiras com 20 plantas por fileira, totalizando 100 plantas. Nesta área foram distribuídas de forma aleatória os tratamentos, sendo cada parcela experimental compota por 5 plantas, avaliando-se as três plantas centrais como unidades experimentais, totalizando 60 plantas úteis (Figura 1). 44 Figura 1 – Desenho esquemático relativo à distribuição aleatório dos tratamentos na área experimental, Projeto Irrigado Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE (09º22'26,75"S e 40º38'4,29"O). Fonte: Elaborado pelo autor O clima da região segundo a classificação de Köeppen, é do tipo BSh, que significa região semiárida, muito quente e com estação chuvosa limitada. A região apresenta temperatura média do ar de 26,2 °C ± 0,9, com umidade relativa do ar em torno de 64,4% ± 5,5, precipitação de 549,8 mm ± 181,8 e radiação média global de 45 442,3 W.m-2 ± 32 (EMBRAPA, 2015). Os valores médios mensais de temperatura média, máxima e mínima do ar (°C) e precipitação (mm) ao longo dos três ciclos do estudo foram obtidos da Estação Meteorológica Agrícola Automática instalada próxima ao local do experimento, e estão representados na Figura 2. Figura 2 - Médias das variações sazonais de temperatura média (T méd), temperatura máxima (T máx), temperatura mínima (T min) (°C); e precipitação (mm) durante três ciclos produtivos (poda à colheita) em videira ‘Arra 15. DAPP - Dias Após Poda de Produção Fonte: Elaborado pelo autor O sistema de irrigação consistiu em duas linhas de gotejo por linha de plantio, instalados a 2 m acima do solo, com gotejadores espaçados por 0,4 m, com uma taxa de fluxo de 2,0 L h-1, sendo o turno de rega diário. Os tratos culturais, controle fitossanitários, manejo da adubação do manejo e da vegetação foram realizados pela fazenda de acordo com as recomendações gerais para viticultura no Vale do São 46 Francisco conforme descrito por Leão e Silva, (2018). Foi feita análise de solo antes da implantação do experimento nas profundidades de 0-30 cm e de 30- 60 cm (Tabela 1). Tabela 1 – Análise química de solo arenso argiloso da área experimental de videira ‘Arra 15’ nas profundidades (Prof.) de 0 -30 cm e de 30-60 cm PROF. --------------------COMPLEXO SORTIVO (cmolc/T.F.S.A)------------------ Ca Mg Na K SB H+Al T Al+++ 0-30 4,9 3,2 0,10 0,69 8,85 0,00 8,85 0,00 30-60 3,7 1,4 0,05 0,26 4,45 0,00 4,45 0,00 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- PROF. --------pH------- --------%------- ---------gkg-1---------- mgdm-3 1:2,5 V C MO P 0-30 7,4 100 24,3 42,0 438,27 30-60 7,2 100 8,5 14,6 246,16 Fonte: Elaborado pelo autor 4.2.2 Delineamento experimental O experimento foi conduzido durante três ciclos, em delineamento em blocos casualizados, com cinco lâminas de irrigação (70; 85; 100; 115 e 130% da evapotranspiração da cultura – ETc) e quatro repetições. As lâminas de irrigação foram quantificadas com base na equação: ETc = ET0 × Kl × Kc A Evapotranspiração de Referência (ET0) foi calculada pelo método Penman- Monteith (ALLEN et al. 1998), usando dados coletados por uma estação meteorológica instalada próxima à área experimental. O efeito de localização (Kl) foi determinado conforme Albuquerque (2000), sendo considerado o valor de Kl 1 quando a área sombreada no parreiral atingiu 75%. O Coeficiente de Cultura (Kc), utilizado na lâmina 100% da ETc, correspondeu ao Kc já determinado para cultivares de videira sem sementes no Submédio São Francisco (LEÃO, 2004). A partir daí, ajustou-se o kc para os outros tratamentos. As lâminas de irrigação foram aplicadas durante a fase de floração e chumbinho (30 a 50 dias após poda de produção - DAPP). Pois a formação de primórdios da inflorescência ocorre aos 45 a 60 dias após poda de produção (MONTEIRO; MALHEIRO; BACELAR, 2021). 47 4.2.3 Variáveis analisadas Aos 50 Dias Após Poda de Produção (DAPP), foram realizadas as avaliações de trocas gasosas, índice relativo de clorofila e coleta foliar para analise bioquímica nas três plantas úteis das parcelas. As avaliações e coletas foram feitas entre 9h e 11h, em folhas maduras, totalmente expandidas, expostas ao sol e localizadas no terço médio das plantas. As características relacionadas as trocas gasosas foram fotossíntese liquida (Photo), condutância estomática (Cond) e transpiração (Trmmol), obtidas através de um analisador de gases infravermelho portátil - IRGA (Modelo LI-6400XT, Li-Cor, Lincoln, NE, EUA). O índice relativo de clorofila (SPAD) foi obtido por meio de medidor portátil de clorofila (marca: Falker, modelo: ClorofiLOG). As características bioquímicas avaliadas incluíram os teores foliares de açúcares redutores (ARED), quantificados pelo método do ácido dinitrosalicílico (MILLER, 1959) e de açúcares solúveis totais (AST), utilizando a metodologia descrita por Yemm e Willis (1954). Aos 140 DAPP, ou 30 dias após a colheita, foram coletados em cada tratamento, 12 ramos de produção, com 10 gemas cada, para a análise das gemas. A análise da gema foi realizada segundo a metodologia de Wohlfahrt, Collins e Stoll (2019), onde as gemas foram dissecadas, via corte com auxílio de bisturi com lâmina n° 11 e pinça, e classificadas em fértil (GF), vegetativas (GV) e morta (GM) de acordo com a presença ou ausência de primórdios de inflorescência, utilizando um estéreo microscópio (lupa binocular) com zoom de 30x (Figura 3). 48 Figura 3 - Visualização de gemas de videiras 'Arra15' via cortes transversais. (A): Gema Fértil - GF, gema saudável com dois primórdios de inflorescência, os quais são fragmentos de formas arredondadas circundando um eixo central. (B): Gema Vegetativa - GV, gema saudável sem primórdios de inflorescência. (C): Gema Morta - GM, perda da gema por necrose. Zoom 30X (Foto: Autor, 2022) Fonte: Elaborado pelo autor Para a fertilidade potencial identificou-se a posição da GF ao longo do ramo, em gemas basais (1ª a 3ª), gemas medianas (4ª a 6ª) e gemas apicais (7ª a 10ª), e obteve-se respectivamente a fertilidade potencial da região basal dos ramos (FPRBR), da região mediana dos ramos (FPRMR), e da região apical dos ramos (FPRAR). Ao final do período de avaliação foi estimado em 50 ramos por planta, com dez gemas por ramo o número de cachos potenciais por planta (NCP). Por meio da equação (número de ramos x número de gemas x fertilidade acumulada/100). 4.2.4 Análise estatística Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F. O efeito da lâmina de irrigação foi considerado fixo e o efeito de ciclo aleatório. Nos casos de significância, realizou-se análise de regressão, testando-se os modelos linear e quadrática para as lâminas de irrigação. Em todos os casos adotou-se 5% de significância. Posteriormente, foi realizada análise de variáveis canônicas com o pacote “candisc” para verificar a inter-relação entre os tratamentos e variáveis avaliadas. Por fim, foram realizadas correlações de Pearson entre as características avaliadas, onde correlações positivas foram apresentadas em verde, enquanto as negativas foram apresentadas em escala vermelha. O pacote “qgraph” (Epskamp et al., 2012) foi 49 utilizado para expressar graficamente os resultados. Todas as análises estatísticas foram realizadas usando linguagem de programação R (R Core Team, 2014). 4.3 RESULTADOS A Tabela 2 contém o p-valor do teste F para cada fonte de variação e variáveis avaliadas. Como o efeito do