Aumento de la productividad de la uva Cabernet Sauvignon mediante la aplicación de complejos de quitosán.

Hortensia Ortega Ortiz, Departamento de Materiales Avanzados del CIQA

Eduardo A. Treviño López,Departamento de Biociencias y Agrotecnología

del CIQA

México es conocido por su extensa variedad de uvas cultivadas en diferentes regiones del país, ofreciendo una amplia gama de opciones que van desde las clásicas variedades europeas hasta las endémicas; la aplicación principal de las uvas mexicanas es la vinificación, en donde por medio de diferentes procesos artesanales se elabora una gran variedad de vinos. En la última década el consumo de vino mexicano creció en un 20 %.; sin embargo, cabe mencionar que la producción actual solo cubre el 30 % de la demanda nacional [1] . El continuo mejoramiento de las variedades de uva y la implementación de innovaciones tecnológicas han conducido a un notable aumento en la productividad y rendimiento en la industria vitivinícola. Estas mejoras no solo han impulsado el aumento en la producción de uva, sino también en la calidad de los vinos.

En el año 2022, México contaba con una superficie cultivada de 28,000 hectáreas de uva para vino, con un rendimiento promedio de 12 toneladas por hectárea, siendo los principales productores de uva: Baja California (variedad tintas: Cabernet Sauvignon, Merlot, Tempranillo, variedad blancas: Chenin Blanc, Chardonnay y Sauvignon Blanc), Coahuila (variedad tintas: Cabernet Sauvignon, Merlot, Syrah, variedad blancas: Chardonnay y Moscatel), Zacatecas (Cabernet Sauvignon), Aguascalientes (Cabernet Sauvignon), Guanajuato (Cabernet Sauvignon) y Querétaro (Cabernet Sauvignon). En total se estima que el volumen de producción nacional de uva para vino es de 75,195 toneladas, de las cuales el estado de Coahuila produce 3,890 toneladas [2] .

Viñedos ubicados en el rancho Las Isabeles en San Juan de la Vaquería.

El suelo ideal para la vid debe cumplir con características particulares para lograr una excelente calidad y producción de vino. El terreno, junto al clima y la variedad de la uva, son algunos de las variables que inciden en el sabor, color y aroma. El suelo para el cultivo de la vid tiene que ser un poco seco, en donde las precipitaciones no sean tan abundantes porque se diluyen los componentes naturales de la planta, como azúcares y taninos; además, el suelo debe ser poco fértil, aunque es necesario suplementar durante las etapas de floración y llenado de frutos.

Cuando se decide aumentar el rendimiento del cultivo de la vid se requiere desarrollar un programa de fertilización integral donde se realicen análisis de suelo.

La agricultura actual está desarrollando nuevas tecnologías que mejoren la calidad y rendimiento de la uva, además de que sean respetuosas con el medio ambiente. Actualmente se utilizan fertilizantes para suplementar a las plantas con elementos esenciales para un adecuado desarrollo del cultivo, por lo que es necesario suministrarlos al suelo para que sean tomados por las raíces o aplicados a las hojas en dosis adecuadas, por lo general muy pequeñas, para prevenir daños a las hojas; a esto se le denomina aplicación foliar de productos bioestimulantes o promotores del desarrollo y crecimiento de los cultivos. En comparación con los métodos convencionales, esta es una práctica que está tomando relevancia a nivel mundial debido a la necesidad por producir alimentos con mayor aporte nutricional, además de aumentar los rendimientos en los cultivos para solventar la demanda alimenticia que existe a nivel mundial.

¿Qué son los bioestimulantes? Un bioestimulante es cualquier sustancia o microorganismo que al aplicarse a las plantas es capaz de modificar la eficiencia en la absorción y asimilación de nutrientes, tolerancia al estrés causado por altas o bajas temperaturas o plaga y enfermedades. Entre los biostimulantes más usados se encuentran los ácidos húmicos y fúlvicos, aminoácidos, extractos de algas y biopolímeros.

El quitosán es un biopolímero que se obtiene de la quitina, la cual forma parte del exoesqueleto de los crustáceos (camarones, cangrejos, langostas, etc.) [3] . El quitosán activa enzimas las cuales se manifiestan en el crecimiento y desarrollo del fruto de la uva y se ve influenciado por la presencia de cambios importantes a nivel bioquímico, estas variables son determinantes para el rendimiento y calidad de los vinos. Además, el quitosán tiene un efecto estimulante en el crecimiento de las plantas, por lo que mejora la calidad de los frutos, se cree que este efecto estimulante está relacionado con la inducción de la actividad antioxidante y sobre la formación de compuestos químicos en la planta y el fruto durante el crecimiento, desarrollo y maduración de los frutos de Vitis vinífera L. var. Cabernet Sauvignon.

Los polímeros naturales son moléculas que se encuentran ampliamente en la naturaleza, incluso en algas, plantas (celulosa, pectina, ciclodextrina y almidón), microorganismos y animales (quitosán). Las ventajas de estos biopolímeros incluyen su bajo costo y disponibilidad inmediata, que facilita la producción a gran escala de productos derivados de ellos. Adicionalmente, estos pueden mejorar la capacidad de retención de agua, la porosidad del suelo, la viabilidad de las plantas, aumentan la permeabilidad y aireación del suelo, las tasas de infiltración, la actividad microbiana y el rendimiento de la planta.

En cuanto a los complejos de quitosán-poliácido acrílico tienen la ventaja de ser solubles en agua, pueden aplicarse al suelo o vía foliar, funcionando como agentes quelantes de diferentes metales como hierro, níquel, zinc, etc. que estarían disponibles para la planta. Además, estos complejos de quitosán tienen la habilidad de aglomerar partículas de suelo de zonas áridas lo que beneficia el crecimiento y producción del fruto.

Bajo este contexto, investigadores del CIQA, la Dra. Hortensia Ortega Ortiz y el Dr. Eduardo Treviño López, con el apoyo de un proyecto FONCYT del Estado de Coahuila, realizaron un estudio del rendimiento y calidad del cultivo de uva de vino variedad Cabernet Sauvignon cultivados en San Juan de la Vaquería, municipio de Saltillo, asperjando foliarmente complejos de quitosán-nanopartículas de níquel (CS-NPsNi) mensualmente durante el crecimiento y desarrollo del fruto. Los resultados obtenidos por la aplicación de los complejos de CS-NPsNi a los viñedos presentaron un aumento en el rendimiento de fruto del cultivo por hectárea superior al testigo absoluto en un 84 %, además el número de racimos aumento en un 136 % y el volumen de la baya se incrementó en un 42%, lo que está directamente relacionado con el rendimiento siendo mejores los resultados a los obtenidos con los tratamientos donde se aplicaron por separado el quitosán y las NPsNi. El grupo de investigación sigue realizando investigaciones sobre el uso de complejos de quitosán como los complejos yodados no sólo sobre el cultivo de la vid, sino también en cultivos de lechuga, tomate, chile y melón.

Referencias

[1] C.Z. Jauregui-García, A. Espejel-García, A.I. Barrera-Rodríguez, A. Hernández-Montes, L. Hernández-Rodríguez, Perception of wine with protection of origin using free association: case study Mexico, Applied Food Research 4(1) (2024) 100364.

[2] M. Hernández Garcia, M.C. Garza-Lagler, T. Cavazos, I. Espejel, Impacts of Climate Change in Baja California Winegrape Yield, Climate 12(2) (2024) 14.

[3] I. Aranaz, A.R. Alcántara, M.C. Civera, C. Arias, B. Elorza, A. Heras Caballero, N. Acosta, Chitosan: An Overview of Its Properties and Applications, Polymers (Basel) 13(19) (2021).