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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Viticulture occupies an area of approximately 7.3 million hectares worldwide and 75 thousand hectares in Brazil. The State of Rio Grande do Sul (RS) is responsible for more than 60% of the area cultivated with vines in the country. Among the grape production regions in the state, Campanha Gaúcha is the pioneer in the cultivation of wine vines (Vitis vinifera L.). In this region, vineyards are usually implanted in sandy, acidic soils, with low soil organic matter (SOM) and low natural phosphorus (P) availability. Thus, it is necessary to apply limestone and phosphate fertilizers to make grape production viable. However, as P is a non-renewable resource with finite reserves, its rational use becomes economically and environmentally essential. Thus, long-term field studies, which provide information about the seasonality of the nutritional demand of vines, as well as strategies adopted by these plants to recover this nutrient from the soil, are promising from a sustainable point of view. This can be achieved through the combined use of data from long-term experiments and advanced mathematical tools, such as the Bayesian approach. The objective of this study was to evaluate the effects of long-term phosphate fertilization in vineyards on vine nutrition and production and grape quality. Thus, three Studies were carried out in vineyards with a long history of P application to the so il. The studies performed in southern Brazil, and the white and red vine cultivars were 'Chardonnay' and 'Pinot Noir', respectively. Study I established critical levels of P in the soil of 37 mg dm-3, in leaves sampled at flowering of 1,63 g kg-1, and in leaves sampled at veraison of 1.12 g kg-1 (‘Chardonnay’) and 1.38 g kg-1 (‘Pinot Noir’). It implied maximum technical efficiency doses of 42 and 66 kg P2O5 ha-1, respectively, for these cultivars. Study II showed that ‘Pinot Noir’ grapevines are at least twice more responsive to P supply than ‘Chardonnay’. The number of clusters is the main yield component. Additionally, as yield increases, the berry components decrease. The P concentration in leaves at flowering is a good indicator of total soluble solids in grape berries. Lastly, from Study III, we verified that ‘Pinot Noir’ grapevines can recover four-fold more P under a high P supply. Furthermore, soil inorganic and organic P pools are the most affected in long term. The results obtained from these studies will enable to obtain higher yields in vineyards. Additionally, they will optimize the use of phosphate fertilizers, reducing the potential for environmental contamination and increasing the profitability of winegrowers. Likewise, they will help the winegrower in the vineyard logistics, allowing management practices in the current season to estimate the quality of the grapes at harvest. A viticultura ocupa uma área de aproximadamente 7,3 milhões de hectares no mundo, e 75 mil hectares no Brasil. O Estado do Rio Grande do Sul (RS) é responsável por mais de 60% da área cultivada com videiras no País. Dentre as regiões Gaúchas de produção de uva, a Campanha é a pioneira no cultivo de videiras viníferas (Vitis vinifera L.). Nessa região, geralmente os vinhedos são implantados em solos de textura arenosa, ácidos, com baixos teores de matéria orgânica do solo (MOS) e baixa disponibilidade natural de fósforo (P). Desta forma, torna-se necessária a aplicação de corretivos da acidez e fertilizantes fosfatados para viabilizar a produção de uva. Contudo, como o P é um recurso não renovável de reservas finitas, e seu uso racional se torna imprescindível econômica e ambientalmente. Assim, estudos à campo de longa duração, os quais forneçam informações a respeito da sazonalidade da demanda nutricional das videiras, bem como, estratégias adotadas por essas plantas para recuperar nutrientes do solo são promissoras do ponto de vista sustentável. Isso pode ser alcançado a partir do uso combinado de dados oriundos de experimentos de longa duração e ferramentas matemáticas avançadas, como a abordagem bayesiana. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos da adubação fosfatada de longo prazo em vinhedos sobre a nutrição e produção da videira e composição da uva. Assim , três E studos foram realizados em vinhedos co m longo histórico de aplicação de doses de P no solo. Os estudos foram conduzidos no Sul do Brasil , e as cultivares de videira branca e tinta foram ‘Chardonnay’ e ‘Pinot Noir’, respectivamen t e . O Estudo I propõem níveis críticos de P no solo de 37 mg dm-3, em folhas coletas no florescimento de 1,63 g kg-1, e em veraison de 1.12 g kg-1 para videiras ‘Chardonnay’ e 1.38 g kg-1 para videiras ‘Pinot Noir’. Isso implicou na recomendação das doses de 42 e 66 kg P2O5 ha-1, respectivamente, para essas cultivares. O Estudo II mostrou que videiras ‘Pinot Noir’ são no mínimo duas vezes mais responsivas à oferta de P, em comparação a videiras ‘Chardonnay’. O número de cachos é o componente de rendimento que mais influencia a produtividade. Além disso, a medida que a produtividade aumenta, os parâmetros de composição da uva diminuem. A concentração de P nas folhas no florescimento é um bom indicador da concentração de sólidos solúveis totais nas bagas. Por fim, com a realização do Estudo III, verificamos que as videiras ‘Pinot Noir’ recuperam quatro vezes mais P do solo quando em elevado suprimento de P. Além disso, os pools inorgânico e orgânico de P no solo são os mais afetados a longo prazo. Esses resultados ajudarão no aumento da produtividade dos vinhedos, redução do uso de fertilizantes fosfatados, diminuindo o risco de contaminação ambiental e aumentando a lucratividade dos viticultores. Além disso, permitirão ao viticultor otimizar a logística do vinhedo, a partir de práticas de manejo na safra corrente que estimam com acurácia a qualidade final das uvas na colheita.

RESUMEN Los suelos arenosos de la región Campanha Gaúcha son naturalmente bajos en contenidos de fósforo (P) disponible, por lo que requiere una atención especial con la fertilización previo a la siembra. Sin embargo, aún no existen trabajos de investigación que permitan una calibración adecuada para determinar el contenido de P disponible en suelos para el cultivo de vides viníferas jóvenes. El objetivo de esta investigación fue evaluar la fertilización fosfatada en las variedades jóvenes de vid Chardonnay y Pinot Noir a fin de sugerir dosis a la recomendación de P, en suelos arenosos. En Octubre de 2011 fueron aplicadas seis dosis de P (0, 10, 20, 40, 60 y 100 kg P2O5 ha-1 año-1) en suelo y transplantadas las variedades Chardonnay (experimento 1) y Pinot Noir (experimento 2). El diseño experimental fue de bloques completos al azar, con tres repeticiones, y diez plantas. Fueron evaluados los contenidos de P en el suelo, en hojas, altura de plantas, diámetro del tallo y materia seca del material podado durante las cosechas del 2011/12 a 2014/15. La adición de dosis crecientes de P incrementó el contenido de P disponible en el suelo después de los tres años del establecimiento de los experimentos cuando las dosis fueron superiores de 40 y 60 de P2O5 ha-1 en las variedades Pinot Noir y Chardonnay, respectivamente. En todos los estados los contenidos en P en suelo, fueron suficientes, por lo tanto, el crecimiento y contenido de P en las Hojas, no fueron afectadas. ABSTRACT Sandy soils of the Campanha Gaúcha region have naturally low levels of available phosphorus (P), which is why special attention to pre-planting fertilization is important. However, there are no studies that enable a proper calibration method to determine P content available in soil for young grapevines. The study aimed to evaluate phosphorus fertilization for young grapevines of Chardonnay and Pinot Noir in order to provide support for the recommendation of P in sandy soils. In October, 2011 we applied six doses of P (0, 10, 20, 40, 60 and 100 kg P2O5 ha-1 yr-1) in soil and transplanted cultivars of Chardonnay (experiment 1) and Pinot Noir (ex-periment 2). The design of each experiment was randomized blocks with ten plants and three replications. We evaluated P content in the soil and leaves. We determined plant height, stem diameter and dry matter of the pruned material from crop seasons 2011/12 to 2014/15. The addition of increasing P doses elevated P content available in soil three years after implementing the experiments, but exclusively in doses above 40 and 60 kg P2O5 ha-1 in Pinot Noir and Chardonnay, respectively. However, P content in soil for every applied P dose remained below sufficiency level, and therefore growth parameters and leaf P content were virtually unaffected.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Soils with sandy texture and low organic matter have low nitrogen (N) availability, it is necessary supplemental applications to the vines. N is applied on the soil surface without incorporation, which potentiates losses by volatilization. Thus, it is necessary to use of alternative modes of N supply, such as fertigation or application of N followed by irrigation, which may increase N utilization by vines. However, it is not sufficiently knoSN the impact of N doses supply modes on grapevine growth parameters, nutritional status, production and grape composition. The work aimed to define N doses supply modes more suitable to be applied in vines at the beginning of production. Two studies were conducted in vineyards in groSN under the cordon training method of ‘Alicante Bouschet’ cultivar, grafted on Paulsen 1103 rootstock. The studies were located in Santana do Livramento (RS), Campanha Gaúcha region. Study 1 evaluated growth, yield, must composition and N losses by leaching, in a vineyard submitted to N application of recommended doses for the vine with different supply modes. The treatments were without N application (SN), application of 20 kg N ha-1 + 20 kg N ha-1 without irrigation (NSI), application of 20 kg N ha-1 + 20 kg N ha-1 followed by irrigation (NCI), application of 20 kg N ha-1 + 20 kg N ha-1 via fertigation (NF) and application of 20 kg N ha-1 via fertigation (½ NF). Leaves were collected at flowering and at veraison phenological stages, and determined to N concentration. Plants stem diameter was measured. Grape production and your components (number of clusters per plant, mass of 100 berries and number of berries) were determined. Total soluble solids (SST), pH, total titratable acidity (ATT) and total anthocyanins (AT) were evaluated in the must. Lysimeters with porous capsule were installed at 0.20 m a depth for the collect of soil solution and determination the ammonium and nitrate. Study 2 evaluated growth, yield and must composition in vines submitted to applications of N dose supply modes. The experiment was a two-factorial (dose x mode). N doses (0, 20, 40, 60, 80 and 100 kg N ha-1 year-1) were applied in three supply modes (application of N without irrigation - NSI, N followed by irrigation - NCI and N via fertigation - NF). The evaluations of this study were the same as those performed in Study 1, besides the cluster length and width, and total polyphenols (PT) in the must. In Study 1, vines submitted to NF and NCI modes were more advantageous to the N provided, because they presented higher N concentrations in leaves, higher stem diameter and yield, due to higher concentration of nitrate in the soil solution. However, the must had lower values of SST, TA and higher values of ATT. In Study 2, vines that had N concentrations greater than 2.75% in leaves at flowering and greater than 2.25% in the veraison presented 99% of probability to reach maximum grape production. The application of 35 kg N ha-1 was the dose that allowed the maximum technical efficiency, associated with the adequate concentrations of TA, PT and SST in the must. Solos com textura arenosa e baixo teor de matéria orgânica possuem baixa disponibilidade de nitrogênio (N), sendo necessária a complementação às videiras. O N é aplicado sobre a superfície do solo sem incorporação, o que potencializa as perdas por volatilização. Assim, a utilização de modos alternativos de fornecimento de N, como a fertirrigação ou aplicação de N seguida de irrigação, os quais podem aumentar o aproveitamento do N pela videira se faz necessário. Porém, não é suficientemente conhecido o impacto de modos de fornecimento de doses de N sobre parâmetros de crescimento, estado nutricional, produção e composição da uva. O trabalho objetivou definir modos de fornecimento de doses de N mais adequados a serem aplicados em videiras em início de produção. Dois estudos foram conduzidos em vinhedos em espaldeira da cultivar ‘Alicante Bouschet’, enxertada sobre o porta-enxerto Paulsen 1103, em Santana do Livramento (RS), região da Campanha Gaúcha. O Estudo 1 abordou crescimento, produção, composição do mosto e perdas de N por lixiviação, em vinhedo submetido à aplicação da dose de N recomendada para a videira com diferentes modos de fornecimento. Os tratamentos foram sem aplicação de N (SN), aplicação de 20 kg N ha-1 + 20 kg N ha-1 sem irrigação (NSI), aplicação de 20 kg N ha-1 + 20 kg N ha-1 com irrigação (NCI), aplicação de 20 kg N ha-1 + 20 kg N ha-1 via fertirrigação (NF) e aplicação de 20 kg N ha-1 via fertirrigação (½NF). Folhas foram coletadas no pleno florescimento e mudança de cor das bagas, e determinada a concentração de N. O diâmetro de caule das plantas foi mensurado. A produção de uva e seus componentes (número de cachos por planta, massa de 100 bagas e número de bagas) foram determinados. Os sólidos solúveis totais (SST), pH, acidez total titulável (ATT) e antocianinas totais (AT) foram avaliados no mosto. Lisímetros de cápsula porosa foram instalados à 0,20 m de profundidade para coleta de solução de solo e determinação de amônio e nitrato. O Estudo 2 tratou do crescimento, produtividade e composição do mosto, em videiras submetidas a aplicações de modos de fornecimento de doses de N. O experimento foi um bifatorial (dose x modo). As doses de N (0, 20, 40, 60, 80 e 100 kg N ha-1 ano-1), foram aplicadas em três modos de fornecimento (aplicação de N sem irrigação - NSI, N seguido de irrigação - NCI e N via fertirrigação - NF). As avaliações deste estudo foram às mesmas realizadas no Estudo 1, além do comprimento e largura de cacho, e polifenóis totais (PT) no mosto. No Estudo 1 as videiras submetidas à aplicação de NF e NCI aproveitam mais o N ofertado, porque apresentaram maiores concentrações de N em folhas, maior diâmetro de caule e produtividade, por causa da maior concentração de nitrato na solução do solo. Porém, o mosto possuía menores valores de SST, AT e maiores valores de ATT. No Estudo 2 as videiras com concentrações de N maiores que 2,75% em folhas no pleno florescimento e 2,25% na mudança de cor das bagas possuiam 99% de probabilidade de atingirem a máxima produção de uva. A aplicação de 35 kg N ha-1 foi a que possibilitou a máxima eficiência técnica, associada a concentrações adequadas de AT, PT e SST no mosto.

Content of exchangeable potassium (K) in t soil may influence on its content in grapevines leaves, grape yield, as well as, in must composition. The study aimed to assess the interference of exchangeable K content in the soil on its leaf content, production and must composition of 'Cabernet Sauvignon' cultivar. In September 2011, in Santana do Livramento (RS) five vineyards with increasing levels of exchangeable K in the soil were selected. In the 2012/13 and 2013/14 harvests, the grape yield, yield components, total K content in the leaves in full bloom and berries veraison were evaluated. Values of total soluble sugar (TSS), pH, total titratable acidity (TTA), total polyphenols and anthocyanins were evaluated in the must. Exchangeable K content increase in soil with sandy surface texture increased its content in leaves collected during full flowering and in berries and must pH; however, it did not affect production of the 'Cabernet Sauvignon'. RESUMO: O potássio (K) é um dos macronutrientes exigidos em maior quantidade pela videira, porém o seu incremento no solo pode não aumentar a produção de uva, mas pode modificar a sua composição. O trabalho objetivou avaliar a interferência do teor de K trocável no solo sobre o seu teor na folha, produção e composição do mosto da cv. 'Cabernet Sauvignon'. Em setembro de 2011, em Santana do Livramento (RS), foram selecionados cinco vinhedos com níveis crescentes de K trocável no solo. Nas safras 2012/13 e 2013/14, foi avaliada a produção de uva, os componentes de produção, o teor total de K nas folhas no pleno florescimento e na mudança da cor das bagas. No mosto, foram avaliados os valores de sólidos solúveis totais (SST), pH, a acidez total titulável (ATT) e os totais de polifenóis e antocianinas. O incremento do teor de K trocável no solo aumentou o K total nas folhas no pleno florescimento, nas bagas e a composição do mosto, mas não afetou a produção de uva da cv. 'Cabernet Sauvignon'.