Estudio aerobiológico y fenológico de viñedos de la denominación de origen Montilla-Moriles

Abstract

El viñedo es uno de los cultivos perennes más abundantes en el mundo, con las mayores concentraciones de hectáreas localizadas en Europa. Una de las principales amenazas para este cultivo son las enfermedades fúngicas, siendo las principales el Mildiu (Uncinula necator), el Oídio (Plasmopara viticola) y la podredumbre gris (Botrytis cinerea). Un conocimiento sobre el contenido de esporas de hongos en el aire es considerado útil como indicador del desarrollo de patógenos, mientras que las concentraciones de polen aerovagante son una herramienta importante para el conocimiento de la intensidad y la estacionalidad de la floración. El objetivo principal de la tesis ha sido conocer las relaciones que existen entre la fenología del viñedo, el polen aerovagante y los factores meteorológicos, además del estudio de las esporas en el aire de hongos patógenos del viñedo. El estudio se ha realizado en cuatro viñedos de la DOP Montilla- Moriles durante el periodo 2015-2018. Las concentraciones de esporas de hongos y granos de polen se han monitorizado mediante dos tipos de captadores de impacto: uno tipo Hirst y varios captadores de tipo pasivo. Para el muestreo aerobiológico se procedió según el Manual de Calidad y Gestión de la Red Española de Aerobiología (REA) y los requerimientos mínimos de la European Aerobiogy Society (EAS). El análisis de los granos de polen se realizó mediante la lectura de la muestra superando el 10% de la superficie total y en el caso de las esporas de hongos superando el 5% de la superficie total. Los datos fenológicos se tomaron semanalmente (dos veces en semana durante la floración) para las 4 variedades a estudio (Pedro Ximénez, Verdejo, Moscatel de Grano menudo y Chardonnay). Mediante el programa R se realizaron correlaciones de Spearman para comparar las concentraciones de granos de polen y esporas de hongos con los parámetros meteorológicos. Debido a las complejas relaciones entre la meteorología y las concentraciones de granos de polen y esporas, se procedió también a la realización de Análisis de Redundancia (RDA) y árboles de decisión. Respecto a las esporas de hongos detectadas en la DOP, Uncinula necator ha sido la espora más común, seguida por Botrytis cinerea y, en último lugar, Plasmopara viticola. La mayor presencia de esporas se detectó durante los estadios previos a la floración, la temperatura media fue el factor que más afectó de forma significativa a las tres esporas. Botrytis cinerea ha presentado correlación con el punto de rocío, Plasmopara viticola con la humedad y el punto de rocío y Uncinula necator presenta mayor correlación con la precipitación aunque no significativamente. Los tipos polínicos más importantes en la zona de muestreo, por orden abundancia, fueron: Olea, Quercus, Poaceae, Urticaceae, Urtica membranacea, Vitis, Plantago, Pinus y Amaranthaceae. Los parámetros meteorológicos con mayor influencia para el contenido polínico fueron la temperatura y el punto de rocío. Se ha observado una correlación significativa entre las concentraciones de polen y esporas semanales de los captadores pasivos y el captador volumétrico, pero la integral estacional de esporas siempre fue más alta con el captador volumétrico que con los pasivos. La comparativa entre los captadores pasivos y el volumétrico pone de manifiesto una buena representación de la DOP con los datos obtenidos mediante el captador volumétrico, siendo éste el más recomendado para zonas amplias. En términos del período de floración, los cultivares estudiados se han clasificado como "cultivares tempranos". El espectro de polen en la zona de estudio es consecuencia del uso agrícola de la tierra, con altas concentraciones de algunos tipos de polen de especies cultivables, y una menor diversidad de otros tipos polínicos en el aire en comparación con estudios realizados en zonas urbanas. El análisis de RDA ha ofrecido una mejor explicación de la compleja relación entre los parámetros meteorológicos y el polen aerovagante, en comparación con los resultados del análisis de correlación Spearman.

The vineyard is one of the most abundant perennial crops in the world, with the highest concentrations of hectares located in Europe. Principal vineyard diseases are powdery mildew (Uncinula necator), grey mould (Botrytis cinerea), and downy mildew (Plasmopara viticola). Knowledge about airborne fungal spore concentrations is useful as indicator of pathogen development, while airborne pollen concentrations are an important tool for studying the timing and intensity of flowering. The main goal of the thesis has been to know the relationships between the phenology of the vineyard, the airborne pollen and meteorological factors, as well as the study about pathogenic fungal spores causing diseases in the vineyard. The study was carried out in four vineyards of the PDO Montilla- Moriles during the 2015-2018 period. The concentrations of fungal spores and pollen grains have been monitored using two types of impact collectors: a Hirst type and several passive spore traps (PTS). For aerobiological sampling, we proceeded according to the Management and Quality manual of the Spanish Network of Aerobiology (REA) and the minimum requirements of the European Aerobiogy Society (EAS). The analysis of pollen grains was performed exceeding 10% of the total surface area of the daily sample and for fungal spores the 5%. Phenological data were taken weekly (twice a week during flowering) for the 4 varieties under study (Pedro Ximénez, Verdejo, Small Grains Muscat and Chardonnay). Using the R program, Spearman correlations were made to compare pollen and fungal spore concentrations with the meteorological parameters. Due to the complex correlations between meteorology and pollen and spore concentrations, Redundancy Analysis (RDA) and decision trees were also carried out. Regarding fungal spores detected in the PDO, Uncinula necator has been the most common spore, followed by Botrytis cinerea and Plasmopara viticola. The highest presence of spores was detected during the stages prior to flowering; the average temperature was the factor that most significantly affected the three spores. Botrytis cinérea has correlated with dew point, Plasmopara viticola with moisture and dew point and Uncinula necator with rainfall but not significantly. The most important pollen types in the sampling area, in order of abundance, were: Olea, Quercus, Poaceae, Urticaceae, Urtica membranacea, Vitis, Plantago, Pinus and Amaranthaceae. The meteorological parameters with greatest influence on airborne pollen were the temperature and the dew point. A significant correlation has been observed between the weekly pollen and spore concentrations of the passive and Hirst-type samplers, but the seasonal spore integral was always higher for the Hirst-type sampler than for the passive ones. The comparison between the passive and the Hirst samplers shows the good representation of the PDO according to the data obtained by the Hirst sampler, being the most recommended for large areas. In terms of the flowering period, the cultivars studied have been classified as "early cultivars". The pollen spectrum in the study area is a consequence of agricultural land use, increasing the pollen concentrations of cultivated species and decreasing the diversity of pollen types in the air. The RDA analysis has offered a better explanation of the complex relationship between the meteorological parameters and airborne pollen, comparing with the results of the Spearman correlation analysis between the studied variables.