Los suelos de pH básicos (pH>7,5) son característicos de zonas áridas, semiáridas y subhúmedas, caracterizadas por un régimen de humedad no percolante, y en los que el carbonato cálcico suele ser un componente mayoritario, provocando que el pH de estos suelos se pueda situar en torno a valores de 8,5 (Porta et al., 2019). Desde un punto de vista vitícola, la disolución del carbonato cálcico en partículas de granulometría más fina es de gran importancia, ya que la generación de iones hidrogenocarbonato (también denominados bicarbonato), con frecuencia bloquea la absorción de hierro por parte de las vides, desarrollándose en algunos casos la fisiopatía conocida como clorosis férrica. Las plantas de vid, ante la deficiencia de hierro en el medio edáfico presentan lo que se conoce como estrategia de tipo I (la cual no es exclusiva de las vides): (i) incrementan la capacidad reductora del medio y (ii) aumentan la excreción neta de protones. En aquellas plantas que como la vid muestran este tipo de estrategia, existe una elevada correlación entre la aparición de los síntomas de clorosis y el nivel de iones bicarbonato en el suelo de cultivo (Orihuela et al., 2003).

De forma adicional, en los suelos vitícolas de naturaleza calcárea, el problema puede verse agravado por un exceso de compactación, temperaturas relativamente bajas y una aireación deficiente (Orihuela et al., 2003). Es necesario tener en cuenta que un excesivo nivel de humedad en el suelo disminuye la biodisponibilidad del nutriente hierro. Resulta necesario también tener en cuenta que, tanto una aireación deficiente inducida por las condiciones de saturación hídrica del medio, como la aparición de fenómenos de compactación, disminuyen la difusión del dióxido de carbono presente en la disolución del suelo. Esta combinación de factores puede inducir, de forma especial, la aparición de clorosis en los suelos calcáreos, la cual se vería exacerbada si las condiciones de humedad excesiva en el suelo se combinaran con la presencia de temperaturas relativamente bajas en el medio edáfico (Davenport y Stevens, 2006).

El fenómeno de la clorosis férrica se manifiesta en la vid, de forma genérica, por un amarilleamiento en las hojas más jóvenes, progresando desde los bordes hasta las áreas intervenales (Keller, 2015). Lo anterior, es debido a que el contenido de clorofila en las hojas se ve seriamente afectado, lo que influye de forma negativa a la tasa fotosintética, y por lo tanto, al desarrollo de la vid en biomasa (Abadía et al., 2004). La gravedad de esta afectación sobre el proceso fotosintético se alcanza a vislumbrar, si tenemos en cuenta el hecho de que aproximadamente el 80–90% del contenido de hierro en las hojas se encuentra localizado en los cloroplastos, siendo estos orgánulos celulares parte fundamental de la maquinaria fotosintética (Marschner, 2012). Si no se actúa con algún tipo de tratamiento corrector, las plantaciones de vid muestran grandes pérdidas desde un doble punto de vista: tanto los niveles de calidad de la uva, como sus rendimientos, disminuyen de forma severa (Abadía et al., 2004). Un ejemplo evidente de esta pérdida de calidad es el hecho de que esta deficiente nutrición en hierro por parte de la vid disminuye la producción de azúcares para su exportación hacia las bayas como órgano sumidero (Bertamini y Nedunchezhian, 2005).

No obstante, la aparición del fenómeno de la clorosis férrica no es el único condicionante adverso en el estado de fertilidad de los suelos vitícolas de naturaleza básica. En este sentido, cuando los valores del pH del suelo comienzan a ser demasiado elevados (pH > 8,0) se resienten determinados procesos microbianos beneficiosos para la dinámica de biodisponibilidad de los nutrientes minerales, los fosfatos se muestran insolubles, micronutrientes como el manganeso, cobre, zinc y boro comienzan a disminuir sus niveles de biodisponibilidad y la fertilidad física del suelo puede disminuir (en términos de una estructura deficiente), si comienza a abundar el catión sodio (Vilaseca et al., 1996).

Las enmiendas orgánicas presentan la capacidad de mejorar la biodisponibilidad en los niveles edáficos de los micronutrientes en condiciones de basicidad en el medio edáfico, de forma particular en los casos de los nutrientes hierro y zinc (Bohn et al., 2001). El efecto de enmiendas orgánicas como las leonarditas, se muestra más aparente en suelos con bajos contenidos en materia orgánica que en aquellos cuyos niveles en este parámetro de fertilidad son más elevados (Duplessis y Mackenzie, 1983). Las leonarditas son materiales de color negruzco de origen natural ligados a los procesos de oxidación del lignito (O’Donnel, 1973), a partir de las cuales se obtienen sustancias húmicas. Estas potenciales enmiendas orgánicas no han recibido aún una gran atención científica al respecto de sus efectos sobre las propiedades del suelo y el desarrollo vegetal.

Durante el proceso de obtención del dióxido de titanio o bien en la industria del acero, se genera un sub–producto que recibe la denominación de sulfato de hierro heptahidratado (en adelante, SFH), cuyos principales inconvenientes en el uso agrícola están condicionados por su paso a formas no solubles en aquellos suelos cuyo pH no es conveniente (como es el caso de los suelos básicos de naturaleza calcárea), o bien su efecto curativo localizado cuando su uso es foliar frente a condiciones de carencia de Fe. No obstante, ha habido experiencias previas positivas en la mezcla de SFH con enmiendas orgánicas en el tratamiento de la clorosis férrica, provocándose una disminución en el pH del suelo por el proceso de liberación de protones que conlleva la oxidación del hierro (Orihuela et al., 2003).

El principal objetivo de este trabajo ha sido el de intentar discernir la existencia de una mejora en las condiciones edáficas nutricionales para el nutriente hierro, en aquellas plantas de vid (Vitis vinifera L. cv. Tempranillo), cultivadas en un suelo de naturaleza calcárea después de ser tratadas con la combinación de una leonardita y SFH durante el período 2017–2019. No obstante, de forma simultánea se ha evaluado, tanto la biodisponibilidad del macronutriente fósforo, como la de los micronutrientes manganeso, cobre y zinc en los suelos enmendados (bien con leonardita o bien con leonardita+SFH), así como sobre las concentraciones de todos estos nutrientes en los peciolos de las plantas de vid y en los parámetros cualitativos de los mostos en período de vendimia.

Zona de estudio

El viñedo objeto de estudio es una plantación de Vitis vinífera L. cv. Tempranillo, injertada sobre 41B, ubicada en el término municipal de Valbuena de Duero (municipio integrado en la Denominación de Origen Ribera del Duero), a una altitud aproximada de 750 m.s.n.m. Según la clasificación climática de Köppen, la zona se encuadra en el subtipo Csb (Oceánico verano seco) (Itacyl–Aemet, 2013). La edad aproximada de las plantas de vid era de 35 años, presentando un marco de plantación de 3,00×1,50 m. La formación de las vides era en vaso, realizándose en las mismas una poda de invierno de vara y pulgar.

Análisis del suelo

De forma previa al inicio del ensayo se tomaron muestras del suelo en la capa arable (0–30 cm), la cual correspondería con la profundidad objeto de estudio (Cuadro 1). Sobre las muestras secas al aire y tamizadas a 2 mm de diámetro se determinó la clase textural mediante el método del hidrómetro de Bouyoucos (1962). Para el resto de parámetros, se emplearon los siguientes métodos: (i) MOS (se determinó el carbono orgánico según el método de oxidación húmeda), (ii) pHw y CE en una suspensión suelo:agua (1:2,5), (iii) Carbonatos y Caliza Activa (CA) por dosificación gasométrica del CO₂ en el calcímetro de Bernard (en el caso de la CA toda vez que el carbonato cálcico activo reaccionó con oxalato amónico), (iv) P mediante extracción con sucesivas alícuotas de bicarbonato sódico y posterior determinación mediante espectroscopia molecular de absorción visible y (v) Fe, Cu, Mn y Zn extraídos en una solución extractante de ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA) y cloruro cálcico, y posterior lectura en absorción atómica.

Estas mismas determinaciones edáficas (a excepción de los porcentajes de las fracciones granulométricas y la clase textural), se repitieron durante los tres años de duración del presente trabajo (Cuadro 1).

Análisis del material foliar (peciolos)

Los peciolos, recogidos en el estado fenológico de envero en un número que oscilaba en torno a 30 unidades por repetición y en posición opuesta a racimos, han sido lavados con detergentes no iónicos, para eliminar residuos de polvo y materias fitosanitarias, introduciéndose posteriormente en estufa para su desecación (72 horas a 60ºC), hasta peso constante (Villalbí, 1988). Una vez desecados, se han triturado utilizando un molino de martillos hasta conseguir su paso por un tamiz de 1 mm de luz para su posterior digestión por vía húmeda en una mezcla ternaria de ácidos (sulfúrico–nítrico–perclórico). Se han evaluado el macronutriente P y los micronutrientes Fe, Mn, Cu y Zn mediante espectroscopia de emisión basada en la atomización con plasma acoplado inductivamente (ICP–AES).

Análisis de mostos

Se estableció como práctica de muestreo apropiada, la de tomar muestras al azar de 200–250 bayas obtenidas de todas las partes del racimo, así como de racimos procedentes de todas las partes de las cepas en cada una de las vides que conformaban las sub–parcelas de ensayo. Una vez en el laboratorio, se procedieron a evaluar los siguientes parámetros cualitativos: (i) el peso de 100 bayas (P100), se realizó directamente, mediante pesada en balanza electrónica de 100 bayas seleccionadas aleatoriamente de entre las obtenidas en viñedo; estas 100 bayas se prensaron manualmente para obtener un mosto en el cual se evaluó (ii) su pH mediante pH–metro, (iii) acidez total (AT) calculada mediante una valoración ácido–base del mosto centrifugado, empleando como valorador la sal NaOH 0,1 N, (iv) grado alcohólico probable (Brix) mediante refractometría, (v) análisis de ácido málico (AcMal), tartárico (AcTart), potasio (K) y nitrógeno fácilmente asimilable para las levaduras (NFA) mediante el empleo de los kits enzimáticos apropiados.

Dosis de tratamientos y diseño estadístico

La dosis de leonardita (Humita–20^®; en adelante H–20) empleada en el ensayo ha sido de 1.000 kg ha^–1. La elección de las dosis se ha basado en la realización de experiencias previas en la zona de ensayo encaminadas a la mejora de las condiciones de fertilidad del suelo. La leonardita se encontraba en estado pulverulento y aunque su incorporación se ha realizado de forma manual, se ha pretendido simular el método habitual de incorporación de la leonardita en la zona de estudio (mediante remolque localizador con dos rejones ubicados en la parte trasera del cajón receptor, con el objeto de localizar la leonardita en las proximidades del sistema radicular de las vides). Para ello se realizó la apertura de un surco, de aproximadamente 15 cm de profundidad (alternando anualmente la incorporación a ambos lados de cada línea de plantación), y a unos 40–50 cm de la línea de vides. Una vez incorporadas las dosis correspondientes de cada tratamiento en la base del surco, se ha aportado de nuevo la porción de capa arable retirada para cubrir manualmente el surco. La incorporación de la leonardita se ha efectuado con una periodicidad anual en un momento cercano al estado fenológico de brotación para el período 2017–2019.

La composición de la leonardita H–20 sobre materia seca, según datos del fabricante, presenta un 40% de materia orgánica y un extracto húmico total del 20% (del cual un 90% corresponden a ácidos húmicos y el resto (10%), a ácidos fúlvicos), así como un contenido en Fe del 2,5%.

Los tratamientos en los que se mezcló manualmente la leonardita H–20 con el SFH, se incorporaron de la misma forma descrita previamente para el caso de la leonardita H–20 en solitario. El SFH se encontraba en estado sólido, con un contenido de humedad del 39,9%. Se evaluó su pH y conductividad eléctrica en una suspensión SFH:agua (1:5), de tal forma que el valor de pH obtenido fue de 1,94, mientras que el valor de la conductividad fue de 36,7 dS m^–1. Según datos del fabricante, el SFH presenta como contenido mínimo declarado un 28% de trióxido de azufre y un 18% de Fe soluble en agua. La mezcla ensayada de 1.000 kg ha^–1 de H–20 + 500 kg ha^–1 de SFH (dosis de 1.500 kg ha^–1), se seleccionó en base a que esta mezcla proporcionaba en torno a un 20% de disminución del pH evaluado en la suspensión H–20: agua (1:5).

De esta forma, los tratamientos evaluados fueron los siguientes: sin aporte (control: C), 1.000 kg ha^–1 de H–20 (control leonardita: CL) y la mezcla de 1.000 kg ha^–1 de H–20 + 500 kg ha^–1 de SFH (leonardita + SFH: LS). En cada tratamiento se realizaron 3 repeticiones, dando lugar a un total de 9 sub–parcelas experimentales, evaluando en cada una de ellas de forma individual los parámetros edáficos, peciolares y de mostos previamente descritos. El diseño experimental fue en bloques al azar, imponiendo la premisa de que todas las dosis ensayadas estuvieran representadas en cada una de las líneas (bloques). Cada una de las sub–parcelas constaba de 8 plantas de vid en la línea de plantación, de tal forma que en cada una de las sub–parcelas de una misma línea de plantación se ha dejado 1 planta de guarda con el objeto de evitar el efecto borde. Igualmente, las 9 sub–parcelas se repartieron en 3 líneas de plantación, dejando entre aquellas líneas de plantación con sub–parcelas del ensayo 1 línea de guarda con el fin de evitar efecto borde.

Análisis de datos

De forma previa a la comprobación de las restricciones impuestas por la aplicación del modelo lineal general (MLG), se evaluó la presencia de valores atípicos en el conjunto de datos. Una vez realizado lo anterior, se evaluaron los requisitos impuestos para una adecuada aplicación del MLG: (i) distribución normal de las variables y (ii) homogeneidad de varianzas (para cada uno de los grupos de datos a comparar). Puesto que el tamaño de datos en los grupos a comparar ha sido idéntico, el estadístico F asociado al test del análisis factorial de la varianza (ANOVA) puede considerarse robusto tanto ante desviaciones de la normalidad, como en el caso de que sea violada la homogeneidad de varianzas (Field et al., 2012). La normalidad de los datos se contrastó mediante el test de Shapiro–Wilk, mientras que la homogeneidad de varianzas ha sido contrastada de acuerdo al test de Levene. En aquellos casos en que ambos test de presunción paramétrica descritos previamente mostraron un nivel de significatividad inferior a 0,01, se obvió la supuesta robustez del ANOVA paramétrico y se optó por la realización de los procedimientos no paramétricos descritos por Wilcox (2005). La realización de los análisis de datos se desarrolló mediante R 3.6.0 (2019).

Efectos en el medio edáfico

En las Figuras 1 y 2 se pueden observar, de forma gráfica, las diferencias existentes entre los promedios de cada uno de los parámetros edáficos objeto de evaluación para cada tratamiento y año de evaluación.

No se han hallado diferencias significativas ni tendencias evidentes, vinculadas a los tratamientos, para el conjunto de parámetros cualitativos evaluados en los mostos. En este sentido, únicamente parece atisbarse un leve incremento de los niveles del potencial grado alcohólico (Brix), en aquellos casos en los que se incorporaron leonarditas (de forma exclusiva o bien en combinación con SFH), lo que podría inducir a pensar que una mejora en las condiciones del medio de cultivo calcáreo podría evitar la aparición de una maduración deficiente de las uvas, lo que puede acarrear aspectos tales como la potencial disminución de la acumulación de azúcares en las bayas. No obstante, ya que la deficiencia de hierro modifica los procesos de síntesis y acumulación de compuestos aromáticos y fenólicos en la uva (Catalina, 2016), sería de interés en sucesivas investigaciones ahondar en los parámetros evaluados en este estudio y añadir parámetros cualitativos vinculados al aroma y al color.

La combinación de la enmienda orgánica leonardita con sulfato de hierro heptahidratado ha mostrado indicios de constituirse como un acondicionador adecuado para suelos vitícolas de naturaleza calcárea. Los resultados obtenidos hacen suponer que se produce una mejora de las condiciones de fertilidad física del suelo (atribuibles a la leonardita), y una mayor biodisponibilidad edáfica del nutriente hierro. No obstante, la combinación de ambos productos también ha provocado resultados esperanzadores en los niveles de biodisponibilidad edáfica en el nutriente fósforo y resto de micronutrientes evaluados, lo cual podría asociarse a la disminución local de los valores de pH hallados en las proximidades de la zona de incorporación.

Por otra parte, los resultados obtenidos en el material foliar y en los mostos no han arrojado indicios relevantes, a excepción del incremento sostenido en la concentración peciolar de hierro en el tratamiento combinado de leonarditas y sulfato de hierro heptahidratado, lo que podría sugerir que se provoca una mejora de las vides en el estado nutricional del citado nutriente. Tampoco se debe de olvidar que la falta de respuesta en vides de cierta edad, como las del presente trabajo, puede estar fundamentada en el hecho de que las plantas tienen una masa vegetativa y un reservorio de nutrientes relativamente grande.

Para sustentar estas posibles hipótesis, se ha iniciado un nuevo ensayo en el cual se procederá a evaluar los mismos parámetros que los reflejados en el presente trabajo y, de forma adicional, comprobar el efecto combinado del sulfato con las leonarditas sobre los niveles de clorofila y hierro activo en el material foliar de las vides. Todo ello, con el ánimo de obtener evidencias de mayor peso específico sobre la acción correctora de este tratamiento combinado en la clorosis férrica.

La realización de este trabajo ha sido posible gracias a la valiosa colaboración de Tempos Vega Sicilia, Agroquimes SA y SEPHU SA.

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