Growing degree-days for the 'Niagara Rosada' grapevine pruned in different seasons

Plant growth and development are proportional to biological time, or the thermal time of the species, which can be defined as the integral of the temperature over time between the lower and upper temperature developmental thresholds. The objective of this study was to investigate the efficiency of the growing degree-day (GDD) approach for vines of the 'Niagara Rosada' cultivar pruned in winter and summer seasons, and physiological phases (mobilisation and reserve accumulation) in a humid subtropical region. The experiment was carried out on 13-year-old plants in Piracicaba, So Paulo State-Brazil, evaluating 24 production cycles, 12 from the winter pruning, and 12 from the summer pruning. The statistical design was comprised of randomised blocks, using the pruning dates as treatment: 20 July, 4 August, 19 August, and 3 September (winter); 1 February, 15 February, 2 March, and 16 March (summer). Comparison of the mean values of GDD among pruning dates was evaluated by the Tukey test, and comparison between pruning seasons was made by the F test for orthogonal contrasts, both at the 5% probability level. The results showed good agreement between the values of GDD required to complete the cycle from the winter pruning until harvest when compared with other studies performed with the same cultivar grown in the Southern and Southeastern regions of Brazil. However, there was a consistent statistical difference between GDD computed for winter and summer pruning, which allowed us to conclude that this bio-meteorological index is not sufficient to distinguish vines pruned in different seasons and physiological phases applied in humid subtropical climates.

Kiwifruit bud release from dormancy: effect of exogenous cytokinins

A new formulate containing citokinins, that is commercialized as Cytokin, has been introduced as dormancy breaking agents. During a three-years study, Cytokin was applied at different concentrations and application times in two producing areas of the Emilia-Romagna region to verify its efficacy as a DBA. Cytokin application increased the bud break and showed a lateral flower thinning effect. Moreover, treated vines showed an earlier and more uniform flowering as compared to control ones. Results obtained on the productive performance revealed a constant positive effect in the fruit fresh weight at harvest. Moreover, Cytokin did not cause any phytotoxicity even at the highest concentrations. Starting from the field observation, which suggested the involvement of cytokinins in kiwifruit bud release from dormancy, 6-BA was applied in open field condition and molecular and histological analyses were carried out in kiwifruit buds collected starting from the endo dormant period up to complete bud break to compare the natural occurring situation to the one induced by exogenous cytokinin application. In details, molecular analyses were set up on to verify the expression of genes involved in the reactivation of cell cycle: cyclin D3, histone H4, cyclin-dependent kinase B, as well as of others which are known to be up regulated during bud release in other species, i.e.isopenteniltransferases (IPTs), which catalyze the first step in the CK biosynthesis, and sucrose synthase 1 and A, which are involved in the sugar supplied. Moreover, histological analyses of the cell division rate in kiwifruit bud apical meristems were performed. These analyses showed a reactivation of the cell divisions during bud release and changes in the expression level of the investigated genes.

Researches on berry composition in red grape: agronomical, biochemical and molecular approaches

It is well known that the best grape quality can occur only through the achievement of optimal source/sink ratio. Vine balance is in fact a key parameter in controlling berry sugar, acidity and secondary metabolites content (Howell, 2001; Vanden Heuvel et al., 2004). Despite yield reduction and quality improvement are not always strictly related, cluster thinning is considered a technique which could lead to improvement in grape sugar and anthocyanin composition (Dokoozlian and Hirschfelt, 1995; Guidoni et al., 2002). Among several microclimatic variables which may impact grape composition, the effect of cluster light exposure and temperature, which probably act in synergistic and complex way, has been widely explored showing positive even sometimes contradictory results (Spayd et al., 2001; Tarara et al., 2008). Pre-bloom and véraison defoliation are very efficient techniques in inducing cluster microclimatic modification. Furthermore pre-bloom defoliation inducing a lower berry set percentage On these basis the aim of the first experiment of the thesis was to verify in cv Sangiovese the effects on ripening and berry composition of management techniques which may increase source/sink ratio and /or promote light incidence on berries throughout grape ripening. An integrated agronomic, biochemical and microarray approach, aims to understand which mechanisms are involved in berry composition and may be conditioned in the berries during ripening in vines submitted to three treatments. In particular the treatments compared were: a) cluster thinning (increasing in source/sink ratio) b) leaf removal at véraison (increasing cluster light exposure) c) pre-bloom defoliation (increasing source sink ratio and cluster light exposure). Vine response to leaf removal at véraison was further evaluated in the second experiment on three different varieties (Cabernet Sauvignon, Nero d’Avola, Raboso Piave) chosen for their different genetic traits in terms of anthocyanin amount and composition. The integrated agronomic, biochemical and microarray approach, employed in order to understand those mechanisms involved in berry composition of Sangiovese vines submitted to management techniques which may increase source/sink ratio and induce microclimatic changes, bring to interesting results. This research confirmed the main role of source/sink ratio in conditioning sugars metabolism and revealed also that carbohydrates availability is a crucial issue in triggering anthocyanin biosynthesis. More complex is the situation of pre-bloom defoliation, where source/sink and cluster light increase effects are associated to determine final berry composition. It results that the application of pre-bloom defoliation may be risky, as too much dependent on seasonal conditions (rain and temperature) and physiological vine response (leaf area recovery, photosynthetic compensation, laterals regrowth). Early induced stress conditions could bring cluster at véraison in disadvantage to trigger optimal berry ripening processes compared to untreated vines. This conditions could be maintained until harvest, if no previously described physiological recovery occurs. Certainly, light exposure increase linked to defoliation treatments, showed a positive and solid effect on flavonol biosynthesis, as in our conditions temperature was not so different among treatments. Except the last aspects, that could be confirmed also for véraison defoliation, microclimatic changes by themselves seemed not able to induce any modification in berry composition. Further studies are necessary to understand if the peculiar anthocyanic and flavonols composition detected in véraison defoliation could play important role in both color intensity and stability of wines.

Schaderreger im Wurzelraum von Reben (Vitis spp.) - Vorkommen, Wirkung, Interaktionen - und Möglichkeiten zu deren Kontrolle durch Maßnahmen des Integrated Pest Management (IPM)

Ziel der Untersuchungen war es, das Vorkommen, die Wirkungen und die Interaktionen bodenbürtiger Vitis-Pathogene in Pfropfrebenbeständen zu untersuchen und die Möglichkeiten ihrer Kontrolle im Rahmen des Integrated Pest Managements zu eruieren. Ein Schwerpunkt lag dabei bei den in Zusammenhang mit einem Befall der Rebstöcke durch D. vitifoliae stehenden Wuchsdepressionen und Absterbeerscheinungen. Hintergrund dieser Untersuchungen war die Hypothese, dass sich die Böden von Rebanlagen mit und ohne Wuchsdepressionen und Absterbeerscheinungen der Reben aufgrund ihrer pathogen- bzw. krankheitssuppressiven Eigenschaften unterscheiden. Andererseits wurde untersucht, ob die die Wurzeln besiedelnde Reblaus selbst durch den entomopathogenen Pilz M. anisopliae biologisch kontrolliert werden kann. Im Verlauf dieser Untersuchungen wurde im Wurzelsystem der Reben ein bis dahin unbekannter obligater Parasit aus der Gruppe der Plasmodiophorales identifiziert, der der Gattung Sorosphaera zugewiesen werden konnte. Dies gab Anlass zur morphologischen und ökologischen Untersuchung dieses neuen Organismus, der dann in der Folge als Sorosphaera viticola Kirchmair, Neuhauser, Huber beschrieben wurde. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die krankheits- bzw. pathogenkonduktiven und -suppressiven Eigenschaften der Böden dafür verantwortlich sind, ob es in einer Rebanlage zu Ausfallerscheinungen kommt oder nicht, wobei ein direkter Zusammenhang mit der Bewirtschaftung der Flächen, namentlich der Versorgung der Böden mit organischer Substanz hergestellt werden konnte.

Untersuchungen mit Bodenpilzen aus der Rebstock-Rhizosphäre unterschiedlich bewirtschafteter Rebanlagen des Rheingaus unter besonderer Berücksichtigung ihrer Pathogenität

Ziel der Untersuchungen war, Pilze aus geschädigtem und ungeschädigtem Wurzelmaterial konventionell und ökologisch bewirtschafteter Weinbergsböden zu isolieren und diese auf ihre Durchsetzungsfähigkeit gegenüber den anderen Arten bzw. deren Pilzmetabolitsuspensionen unter unterschiedlichen Nahrungsbedingungen zu prüfen und eine eventuelle substratabhängige Verhaltensänderung bei den Spezies in Interaktion festzustellen. Zudem wurde in weiteren In-vitro- Versuchen das pathogene Potenzial der gefundenen Arten gegenüber Vitis spp. getestet. Hintergrund dieser Untersuchungen war die Hypothese, dass Absterbeerscheinungen in Rebanlagen nicht durch die Reblaus per se verursacht werden, sondern dass ein Zusammenhang zwischen der Bewirtschaftungsmethode und dem Schadbild in reblausbefallenen Rebanlagen besteht und dessen Entstehung auf pathogenkonduktive und –suppressive Eigenschaften des Bodens zurückgeführt werden kann. Aus rund 2400 Wurzelproben konnten insgesamt 49 Pilzarten isoliert und bestimmt und mehr als die Hälfte davon in Wurzeln beider Versuchsflächen nachgewiesen werden. Ein Großteil der Pilze wurde sowohl in geschädigten als auch in ungeschädigten Wurzelgeweben identifiziert. Darunter waren Arten, die in der Literatur als Parasiten und Saprobier beschrieben werden, aber auch Arten, die eine andere Lebensweise pflegen oder deren Lebensweise nicht bekannt ist. Mit Hilfe von Interaktionsversuchen auf unterschiedlichen Nährmedien (einem Voll- und einem Mangelmedium) konnte bei den untersuchten Arten teilweise starke substratabhängige Verhaltensänderung in Interaktion mit bestimmten Pilzkolonien festgestellt und auf die Verfügbarkeit von organischem Kohlenstoff zurückgeführt werden. Starke Konkurrenz um organischen Kohlenstoff und dadurch entstehende fungistatische und antibiotische Effekte können in diesem Zusammenhang pathogenkonduktive bzw. pathogensuppressive Bodeneigenschaften fördern oder hemmen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass alle 15 in vitro an Vitis spp. inokulierten Pilze (Absidia glauca, Acremonium kiliense, Aspergillus ustus, Cylindrocarpon magnusianum, Cylindrocarpon sp., Fusarium culmorum, F. detonianum, F. oxysporum, F. sacchari, F. semitectum, Gliocladium roseum, Leptosphaeria coniothyrium, Penicillium expansum, Trichoderma harzianum, T. pseudokoningii), unter denen sich auch als Saprobier bekannte Arten befanden (P. expansum, T. harzianum), selbst bei Verfügbarkeit organischer Kohlenstoffverbindungen im Substrat, gegenüber Vitis spp. ein fakultativ pathogenes Potenzial besitzen. Diese aus In-vitro-Interaktionsversuchen gewonnenen Erkenntnisse geben Hinweise darauf, welchen Einfluss die Bewirtschaftung, insbesondere die Versorgung der Weinbergsböden mit organischem Kohlenstoff, auf fakultativ pathogene Sekundärparasiten in Form von Bodenpilzen und folglich auf die Entwicklung von Schadbildern an durch die Reblaus prädispositionierten Rebpflanzen in vivo haben kann.

Effects of Global Warming on Berry Composition of cv. Sangiovese: Biochemical and Molecular Aspects and Agronomical Adaptation Approaches

Wine grape must deal with serious problems due to the unfavorable climatic conditions resulted from global warming. High temperatures result in oxidative damages to grape vines. The excessive elevated temperatures are critical for grapevine productivity and survival and contribute to degradation of grape and wine quality and yield. Elevated temperature can negatively affect anthocyanin accumulation in red grape. Particularly, cv. Sangiovese was identified to be very sensitive to such condition. The quantitative real-time PCR analysis showed that flavonoid biosynthetic genes were slightly repressed by high temperature. Also, the heat stress repressed the expression of the transcription factor “VvMYBA1” that activates the expression of UFGT. Moreover, high temperatures had repressing effects on the activity of the flavonoids biosynthetic enzymes “PAL” and “UFGT”.Anthocyanin accumulation in berry skin is due to the balance between its synthesis and oxidation. In grape cv. Sangiovese, the gene transcription and activity of peroxidases enzyme was elevated by heat stress as a defensive mechanism of ROS-scavenging. Among many isoforms of peroxidases genes, one gene (POD 1) was induced in Sangiovese under thermal stress condition. This gene was isolated and evaluated via the technique of genes transformation from grape to Petunia. Reduction in anthocyanins concentration and higher enzymatic activity of peroxidase was observed in POD 1 transformed Petunia after heat shock compared to untrasformed control. Moreover, in wine producing regions, it is inevitable for the grape growers to adopt some adaptive strategies to alleviate grape damages to abiotic stresses. Therefore, in this thesis, the technique of post veraison trimming was done to improve the coupling of phenolic and sugar ripening in Vitis vinifera L. cultivar Sangiovese. Trimming after veraison showed to be executable to slow down the rate of sugar accumulation in grape (to decrease the alcohol potential in wines) without evolution of the main berry flavonoids compounds.

Spring-summer temperatures reconstructed for northern Switzerland and southwestern Germany from winter rye harvest dates, 1454–1970

This paper presents a unique 517-yr long documentary data-based reconstruction of spring-summer (MAMJJ) temperatures for northern Switzerland and southwestern Germany from 1454 to 1970. It is composed of 25 partial series of winter grain (secale cereale) harvest starting dates (WGHD) that are partly based on harvest related bookkeeping of institutions (hospitals, municipalities), partly on (early) phenological observations. The resulting main Basel WGHD series was homogenised with regard to dating style, data type and altitude. The calibration and verification approach was applied using the homogenous HISTALP temperature series from 1774–1824 for calibration (r = 0.78) and from 1920–1970 for verification (r = 0.75). The latter result even suffers from the weak data base available for 1870– 1950. Temperature reconstructions based on WGHD are more influenced by spring temperatures than those based on grape harvest dates (GHD), because rye in contrast to vines already begins to grow as soon as sunlight brings the plant to above freezing. The earliest and latest harvest dates were checked for consistency with narrative documentary weather reports. Comparisons with other European documentarybased GHD and WGHD temperature reconstructions generally reveal significant correlations decreasing with the distance from Switzerland. The new Basel WGHD series shows better skills in representing highly climate change sensitive variations of Swiss Alpine glaciers than available GHD series.

The Influence of Light upon the Growth of Leaves

By Sydney H. Vines

The Influence of Light upon the Growth of uni-cellular Organs

By Sydney H. Vines

Dinámica poblacional de planococcus ficus sign. (Hemiptera-Pseudcoccidae) en viñedos : Mendoza (Argentina)

Planococcus ficus Signoret es un insecto perteneciente al orden Hemiptera, familia Pseudococcidae, cuya población ha aumentado en los últimos años en Mendoza. Ataca gran variedad de hospederos y está distribuido en las principales zonas vitícolas del mundo. Su acción disminuye el vigor general de las plantas, perjudica la calidad de los frutos y las características organolépticas de los vinos elaborados con racimos infestados. El objetivo de este trabajo fue realizar estudios bioecológicos durante la temporada 2004-2005, analizando la forma de pasaje invernal y el número de generaciones anuales. Se marcaron y muestrearon plantas con los signos característicos del ataque. Se recolectó quincenalmente material vegetal infestado. En invierno: trozos de corteza. En primavera-verano: brotes, hojas y racimos. Los resultados indicaron que pasa el invierno principalmente como huevos agrupados en masas algodonosas, bajo la corteza. Se distinguieron seis generaciones, movilizándose conforme al aumento de las temperaturas hacia los brotes y hojas y, a partir de la tercera generación, a los racimos, permaneciendo en todas las partes aéreas de la planta el resto de la temporada hasta la caída de hojas. Con la disminución de las temperaturas retornó hacia la corteza del tronco para invernar.

Raleo de racimos en Vitis Vinifera Cv. Malbec : efecto sobre los componentes del rendimiento y la composición polifenólica de las bayas

En Mendoza es cada vez más común ralear racimos con el propósito de afectar la composición de las uvas. No obstante, el conocimiento local sobre cómo lograr un equilibrio adecuado de los distintos atributos de calidad mediante el raleo es escaso. El objetivo de esta investigación fue evaluar la relación entre el raleo de racimos en diferentes intensidades y épocas, y los componentes del rendimiento y la composición fenólica de la uva. Para este estudio, que se realizó en un viñedo de Agrelo, Luján de Cuyo, Mendoza (Argentina), se eligió la cultivar Malbec por ser el cepaje emblemático de Argentina y el típico de la Denominación de Origen Controlado (DOC) Luján de Cuyo. En las plantas de dicha cultivar, conducidas en espaldero alto y podadas en cordón Royat bilateral, el raleo fue manual, en tres momentos del ciclo: 1) cuando los granos tenían el tamaño de una arveja; 2) en envero y 3) a 21 °Brix. La intensidad de raleo fue de 25 y 50 % de los racimos. Se comprobó la hipótesis planteada en relación con que el raleo aumenta el tamaño de la baya y mejora la calidad de la uva, por cuanto incrementa la biosíntesis de los polifenoles. En los componentes del rendimiento aumenta el peso del racimo y el tamaño de la baya cuando el raleo se hace temprano y con una intensidad elevada. En cuanto a la influencia en la biosíntesis de los polifenoles se demuestra que el raleo temprano e intenso mejora la concentración de antocianas, catequinas y proantocianidinas. La concentración azucarina se vio incrementada cuando el raleo se hizo en envero y fue intenso.

Microclima de la canopia de la vid : influencia del manejo del suelo y coberturas vegetales.

Para determinar la influencia del manejo del suelo sobre el microclima de la canopia se estableció un experimento en un viñedo de Cabernet Sauvignon conducido en doble cordón de pitones en espladero alto. Se aplicaron tres tratamientos: Testigo (TR)-suelo sin maleza; (CVP)-cobertura de suelo espontánea y control del desarrollo vegetativo por desbrozado y (CA)-cobertura de flora espontánea y control del desarrollo vegetativo con aplicación de herbicida de contacto desecante. Se midió la radiación fotosintéticamente activa (PAR), la composición espectral de la radiación directa y reflejada, y la temperatura a nivel de racimos en el interior de la canopia. El TR reflejó más radiación en la zona del UV y del visible. El CVP reflejó entre un 8 y 9%, el CA entre el 16 y 18% y el TR entre 18 y 19%. En la radiación reflejada, la relación rojo/rojo lejano fue mayor en CA y TR, mientras que la relación azul/rojo fue mayor en CVP. La temperatura en el interior de la canopia fue mayor en TR (30,8°C) que en CVP (26,7°C). La utilización de coberturas vegetales de raíces superficiales y permanentemente desbrozadas sería de utilidad para reducir la radiación reflejada y la temperatura de la canopia sin competir con el viñedo por agua y nutrimentos.

Evaluación de tolerancia al NaCl en cultivares viníferas y portainjertos híbridos del género Vitis

El objetivo fue evaluar la supervivencia al riego con soluciones de NaCl en 28 genotipos del género Vitis para identificar su grado de tolerancia salina. Se estudiaron 11 híbridos de Vitis americanos y 17 variedades de Vitis vinifera. Plantas de 1 y 2 años se regaron durante 66 días con una solución 100 mM de NaCl. Para clasificar las variedades de acuerdo con su grado de tolerancia a la salinidad, se calculó el día en que el 25% de la población había muerto (1er cuartil de la muestra). Se consideraron como genotipos sensibles aquellos en que al menos 25% había muerto antes del día 30 (3309 Couderc, 161-49 Couderc, Fercal, Freedom, 1103 Paulsen, 99 Richter, SO4, Torrontés Sanjuanino), como poco tolerantes cuando al menos 25% murió entre los días 30 y 60 (Cereza, Colombard, Criollas Blanca y Ballista, Palomino, 110 Richter, 140 Ruggeri, Syrah, Torrontés Riojano) y como tolerantes cuando el 75% o menos sobrevivió más de 60 días (101-14 Millardet-Grasset, 196-17 Castel, Criollas Chica y Sanjuanina, Moscatel de Alejandría, Pedro Giménez). Aun en los genotipos más tolerantes cuando las plantas crecieron bajo salinidad, la integridad de membranas celulares se redujo un 17% y el contenido de clorofila total disminuyó un 52%.

Cantidad de agua que transpira la vid (Vitis vinifera L.) : variedad cultígena "semillón" : en Mendoza

Se realizaron numerosas observaciones de transpiración vegetal con vid (Vitis vinifera L.), variedad cultígena “Semillón", desde la brotación en primavera hasta la caída de las hojas en otoño. El fin principal del estudio fué poder determinar la cantidad de agua que una hectárea de cultivo de vid transpira en Mendoza (Argentina), durante su ciclo biológico completo, y que fue de 4.243,5 m³. Las experiencias se realizaron en los campos experimentales y _ laboratorios de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Cuyo. El viñedo estudiado era de tipo espaldera baja, con plantas de vid en hileras distanciadas 2 m y habiendo 1 m de distancia entre planta y planta, lo que suma 5.000 cepas por hectárea. Se consideró un período activo de transpiración de 207 días. La transpiración media diaria (24 horas) por planta fue de 4,1 litros de agua.