VITICULTURA
Por: Alexandra Tomaz
1/ Carlos Arruda Pacheco
2/ José Miguel Coleto Martinez
31
[email protected]
Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Beja. Rua Pedro Soares, 7800-295, Beja, Portugal
2
[email protected]
Instituto Superior de Agronomia, Universidade Técnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349 Lisboa, Portugal
3
[email protected]
Escuela de Ingenierias Agrárias, Universidad de Extremadura. Badajoz, Espanha
RESUMO
O conhecimento da dinâmica de extração hí- drica da videira em condições pedoclimáticas de elevada disponibilidade de água é funda- mental tendo em conta a utilização crescente da rega numa cultura até há pouco considera- da de sequeiro. Este artigo analisa a extração hídrica realizada pelas videiras na linha e na entrelinha, submetidas a diferentes dotações de rega e condições de cobertura do solo. Du- rante dois anos, 2007 e 2008, recolheram-se dados numa vinha da casta Aragonez situada no Baixo Alentejo, instalada em Vertissolos e regada por gota a gota. Na parcela em estudo, com uma área total de 4 ha, introduziu-se en- relvamento na entrelinha em metade da área mantendo-se vegetação espontânea na res- tante. O consumo de água na entrelinha não cessou em datas posteriores à do início da rega. A extração hídrica da videira ocorreu até profundidades de cerca de 3,00 m, logo 7,5 vezes superiores à do sistema radicular do en- relvamento. Ao longo do tempo, a presença da cultura de cobertura força o sistema radicular
ALIMENTAÇÃO HÍDRICA DA VINHA, CASTA ARAGONEZ, SOB DIFERENTES SISTEMAS DE MANUTENÇÃO DO SOLO
DINÂMICA DE EXTRAÇÃO DE ÁGUA
(Parte I / II)
da videira, sobretudo as suas raízes mais finas, a procurar água em compartimentos do solo progressivamente mais profundos.
Palavras-chave: Vitis vinífera L.; extração hí- drica; rega; Vertissolos; enrelvamento.
WATER
CONSUMPTION OF GRAPEVINE, CV. TEMPRANILLO, UNDER DIFFERENT SOIL MANAGEMENT PRACTICES
WATER UPTAKE DYNAMICS
ABSTRACT
The knowledge about water uptake dynam-
ics of grapevines in high water availability
pedoclimatic conditions is essential when
taking into account the increasing use of
irrigation in an until recently considered a
rainfed crop. This article examines the water
extraction performed by grapevines within
and between the rows under different irriga-
tion treatments and soil management prac-
tices. Over two years, 2007 and 2008, data
were collected in Tempranillo grapevines
located in Baixo Alentejo, installed in Ver-
tisols and under drip irrigation. In the 4 ha
area under study, plots with a sown cover
crop between rows were introduced in half
the area, maintaining permanent resident
vegetation in the remaining. Water extrac-
tion in the interrows does not cease after the
beginning of irrigation. The vines water up-
take occurs to depths of approximately 3.00
m, hence 7.5 times greater than the cover
crop root depth. Over time, the presence of
the cover crop forces the vine root system,
mainly its thinner roots, to seek water at in- creasingly deeper soil compartments.
Keywords: Vitis vinífera L.; water uptake; irri- gation; Vertisols; cover crop
INTRODUÇÃO
Em Portugal, e mais concretamente no Alen- tejo, a afetação tradicional da vinha a solos de menor potencial produtivo já não se pratica.
Hoje, a vinha também é cultivada em solos fér- teis e de maior capacidade de armazenamento de água. Independentemente da capacidade de suporte nutritivo e hídrico do solo, as vinhas desenvolvem-se maioritariamente em regime de regadio. Em aproximadamente dois terços das regiões vitícolas mundiais, a precipitação anual é inferior a 700 mm (Flexas et al., 2010).
Uma grande proporção das vinhas nestas zo- nas está localizada nas regiões do mediterrâ- neo, sujeitas a um clima subtropical seco, onde prevalece uma estação seca e quente coinci- dente com a maior parte do seu ciclo anual de desenvolvimento.
A videira é uma planta tipicamente medi- terrânica, tolerante à falta de água. A plastici- dade e a morfologia do seu sistema radicular permitem a exploração do solo e das camadas geológicas fendidas até grande profundidade, tanto na linha como na entrelinha (Winkler et al., 1974; Pacheco, 1989; Trambouze e Voltz, 2001; Tomaz, 2012). É na capacidade do siste- ma radicular da videira de explorar as camadas profundas do solo que reside boa parte da sua tolerância à secura.
Para além de apresentarem outras vantagens bem conhecidas no que respeita à melhoria da estrutura do solo ou à prevenção da erosão, a utilização de enrelvamentos na entrelinha pode induzir a competição hídrica, permitin- do controlar o crescimento vegetativo exagera- do e contribuindo para a qualidade do produto final, principalmente em solos profundos com elevada capacidade de armazenamento de água (Barroso, 2002; Afonso et al., 2003; Monteiro e Lopes, 2007; Celette et al., 2005; Celette et al., 2008; Lopes et al., 2011; Cruz et al., 2012; To- maz et al., 2015). A redistribuição do sistema radicular de espécies em competição por um dado recurso foi designada por Miller (1986) como “Crescimento compensatório”. No caso das videiras, este mecanismo está relacionado com a plasticidade das suas raízes e a sua capa- cidade de explorar as camadas pedolitológicas mais profundas, à medida que as mais superfi- ciais se dessecam.
Alguns estudos têm abordado os efeitos do enrelvamento no consumo de água e nas respostas produtivas de vinhas em sequeiro (Afonso et al., 2003; Celette et al., 2005, Mon- teiro e Lopes, 2007; Celette et al., 2008; Lopes et al., 2008). É, no entanto, de esperar que o fornecimento de água através da rega afete as relações hídricas entre a vinha e o enrelvamen- to, nas camadas mais superficiais do solo e a maior profundidade mas também na linha e na entrelinha (Lopes et al., 2011; Tomaz, 2012).
Interessa saber se a extração hídrica das videi- ras é afetada para profundidades superiores à do sistema radicular do enrelvamento; Para dar resposta a estas questões, analisou-se a ex- tração hídrica de uma vinha regada, com e sem enrelvamento semeado na entrelinha.
MATERIAIS E MÉTODOS
O ensaio realizou-se durante dois anos (2007 e 2008) numa vinha localizada no Baixo Alente- jo, no Monte das Palmeiras. A vinha, da casta Aragonez, enxertada em SO4 e conduzida em cordão bilateral, foi plantada em 2001, com um compasso 2,8 m X 1,0 m.
Os solos da área da vinha classificam-se como Vertissolos (classificação FAO) ou Bar- ros (classificação S.R.O.A.). Designaram-se Solo I, na parte mais alta da vinha, numa zona de exportação de constituintes do solo, e Solo II, junto a uma linha de água, numa zona de acumulação de constituintes do solo, apresen- tando portanto maior profundidade e maior conteúdo em argila. Nos perfis abertos para estudo dos solos, observou-se a distribuição
radicular das videiras em planos verticais per- pendiculares à linha de plantação, localizados a 0,50 m desta, nos solos I e II, respetivamente.
Para tal, todas as raízes encontradas nas pare- des das covas foram divididas em 5 classes de diâmetro, da seguinte forma: Ø < 2 mm; 2 <
Ø < 5 mm; 5 < Ø < 10 mm; 10 < Ø < 20 mm e Ø > 20 mm. Estas classes foram codificadas por cores e registaram-se as suas intersecções em filme plástico. Posteriormente, contabiliza- ram-se todas as anotações registadas, através de una malha quadricular de 5 cm x 5 cm.
Para o ensaio definiram-se 4 parcelas, cada uma com 1 ha, tendo-se semeado, em novem- bro de 2006, em duas delas, uma mistura de gramíneas, especialmente do género Lollium L., e leguminosas, especialmente do género Medicago L.. Nas restantes, deixou-se revestir a entrelinha com vegetação espontânea, onde predominavam plantas do género Lollium L.
mas também se encontravam algumas espécies de Trifolium L. e Rumex L. (Figura 1).
Em cada parcela delimitaram-se duas zo- nas paralelas, cada uma com cinco sub-par- celas correspondentes às modalidades de rega ensaiadas: A (dotação anual de rega de 200 mm); B (dotação de rega anual de 150 mm);
C (dotação de rega anual de 50 mm); D (dota-
b a
Figura 1
Vinha do Monte das Palmeiras:
a) entrelinha com enrelvamento semeado (depois do corte);
b) entrelinha com vegetação espontânea
(depois do corte).
ção de rega anual de 100 mm, correspondente à dotação do agricultor); SE (sequeiro, intro- duzidas em 2008). A rega aplicou-se através de um sistema automatizado gota a gota, goteja- dores com um débito de 2,2 l/h, distanciados de 1 m na linha. Em 2007 aplicaram-se sete regas, três em julho e as restantes em agosto.
A primeira teve lugar a 10 de julho e a última a 22 de agosto. Em 2008 apenas de aplicaram quarto regas, a inicial a 30 de junho e a última a 8 de agosto.
O registo da precipitação realizou-se por udómetros automáticos colocados na zona do ensaio.
O teor de humidade do solo foi monitori- zado em 63 pontos, quinzenalmente ou, depois do início da rega, semanalmente, utilizando sondas de neutrões (Modelo TROXLER® 4300, Troxler Electronic Laboratories, Inc., Durham, NC, USA). A localização dos tubos de acesso foi a seguinte: doze tubos nas sub-parcelas do tratamento de rega A; onze no tratamento B;
doze no tratamento C; oito no tratamento D;
dez no tratamento SE. Os restantes dez tubos distribuíram-se de forma aproximadamente equitativa nas entrelinhas das várias sub-par- celas. Os tubos instalaram-se a profundidades
entre 1,70 m e 2,70 m, estando os mais profun- dos localizados na entrelinha. Com base nos dados recolhidos determinou-se a evolução do teor de humidade do solo, a partir da qual se obtiveram os perfis de dessecamento ao longo do ciclo de crescimento da vinha, de acordo com o método descrito em Pacheco (1989).
Determinou-se também a variação tem- poral da água disponível no solo, calculando a diferença entre o conteúdo em água (expresso em mm) em cada dia de medição e o valor mí- nimo de teor de humidade registado ao longo do ciclo, considerado o máximo dessecamento do solo. Por último, para aprofundar o estudo da dinâmica de extração de água pelas videiras e pela cultura de cobertura, efetuou-se o cál- culo da variação mensal do armazenamento de água em diferentes zonas do solo, seguin- do uma metodologia análoga à de Celette et al. (2008). Para tal, identificaram-se 6 com- partimentos do solo, distribuídos da seguinte forma: 3 compartimentos na linha, represen- tativos de 3 camadas de solo - superficial (SL), intermédia (IL) e profunda (PL) – e 3 compar- timentos na entrelinha, em correspondência com as camadas na linha – SEL, IEL y PEL (Figura 2).
SL SEL
IL IEL
PL PEL
0 - 50 cm
50 - 100 cm
100 - 200 cm
Figura 2
Representação dos compartimentos de solo considerados para análise da extração de água pelas videiras e pelo enrelvamento.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A máxima concentração de raízes situa-se entre 0,2 e 0,5 m de profundidade (Figura 3).
Não obstante, há uma diferença considerável na proporção de raízes, principalmente finas, no primeiro meio metro de profundidade dos dois solos. O solo II apresenta uma quantida- de muito menor de raízes de menor diâmetro, o que se deverá a uma estrutura com menos macroporos resultante de um maior conteúdo em argila neste solo. Observa-se que as raízes de menor diâmetro têm um grande desenvol- vimento vertical e, de acordo com os dados disponíveis, alcançam uma profundidade de 2,5 m, ou seja, são capazes de penetrar na ca- mada gabrodiorítica alterada e enriquecida em CaCO3 secundário (horizonte C).
Na Figura 4, podemos observar os perfis de dessecamento médio nos dois tipos de re- vestimento da entrelinha. Nas parcelas CC, as videiras consumiram água até profundidades de cerca de 270 cm, principalmente em 2007, ano em que a precipitação ocorrida foi sufi- ciente para abastecer todo o perfil pedolitoló- gico. Tal não acontece nas parcelas VE, onde o humedecimento do perfil alcança uma pro- fundidade de cerca de 230 cm como máximo em 2007 e de 170 cm em 2008. Refira-se que nos dois anos agrícolas, a precipitação totali- zou 593 mm e 474 mm. A quantidade total de precipitação durante o ciclo anual da vinha foi semelhante, 158 mm y 143 mm, respetivamen- te em 2007 e em 2008. No entanto, em 2007 a precipitação outono-invernal foi muito supe- rior à do ano seguinte.
Como é típico das condições mediterrâ- nicas, a frente de dessecamento avança com a profundidade à medida que nos aproxima- mos da maturação e a extração nas camadas mais profundas vai ganhando importância com o tempo. A contribuição destas cama- das para a alimentação hídrica das videiras cresce à medida que diminui a quantidade de água nos poros no solum (horizontes A e B) e, portanto, aumenta o teor em oxigénio, neces- sário para a atividade respiratória das raízes finas do ano que se vão desenvolvendo e ocu- pando as fissuras do solo. Em 2008, nas par- celas com enrelvamento semeado, os valores registados mais elevados de teor de humida- de verificaram-se em 5 de março e não em 23 de abril, como acontece nas parcelas VE. Em 2008, o enrelvamento semeado produziu em média cerca de 2,5 vezes mais matéria seca.
Tendo em conta a diferença de produção de
biomassa dos dois tipos de cobertura vege-
tativa neste ano, deduz-se um efeito do con-
Figura 3
Distribuição radicular das videiras, por classes de diâmetro, em planos verticais perpendiculares à linha, nos solos I e II.
1 (Ø < 2 mm) 2 (2 < Ø < 5 mm) 3 (5 < Ø < 10 mm) 4 (10 < Ø < 20 mm) 5 (Ø > 20 mm)
PROF. (cm)
0
0 100 200 300 400 500 600 700
50
100
150
200
250
N.o raízes/m2 SOLO I
PROF. (cm)
0
0 20 40 60 80 100
50
100
150
200
250
N.o raízes/m2 SOLO II
Figura 4
Perfis de dessecamento do solo nos diferentes tipos de revestimento da entrelinha. Valores médios de todas as modalidades de rega e dos dois tipos de solo. VE – Vegetação espontânea; CC – Cover crop semeado.
PROF. (cm)
0
15 20 25 30 35 40 45 50
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
300 CC (2007)
ØV (%)
2,70 m
PROF. (cm)
0
15 20 25 30 35 40 45 50
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
300 VE (2007)
ØV (%)
2,30 m
28 mar 17 abr 7 mai 21 mai 5 jun 15 jun 25 jun 5 jul 12 jul 25 jul 31 jul 7 ago 13 ago 21 ago 28 ago
5 mar 12 mar 31 mar 23 abr 4 jun 17 jun 30 jun 7 jul 14 jul 21 jul 25 jul 28 jul 12 ago 26 ago
PROF. (cm) PROF. (cm)
0 0
15 20 25 30 35 40 45 50 15 20 25 30 35 40 45 50
20 20
40 40
60 60
80 80
100 100
120 120
140 140
160 160
180 180
200 200
220 220
240 240
260 260
280 280
300 VE (2008) 300 CC (2008)
ØV (%) ØV (%)
1,70 m
2,70 m
Figura 5
Evolução dos valores médios de água disponível no solo ao longo do ciclo de desenvolvi- mento da vinha nas modalidades de rega A (200 mm de dotação de rega anual), C (50 mm de dotação de rega anual), SE (sequeiro) e entre as linhas de plantação, nas 4 par- celas. VEI – Vegetação espontânea x Solo tipo I; VEII – Vegetação espontânea x Solo tipo II; CCI – Cover crop semeado x Solo Tipo I; CCII – Cover crop semeado x Solo Tipo II.
sumo hídrico realizado pelo enrelvamento durante o mês de abril.
A precipitação que ocorreu na primavera de 2007 produziu um aumento da reserva de água no perfil, mais evidente na entrelinha das parcelas com vegetação espontânea (Figura 5).
A evolução da quantidade de água disponível no solo no sequeiro é muito semelhante à dos
tratamentos regados. O padrão de evolução da reserva hídrica na entrelinha foi, até julho, quando se iniciou a rega, igual ao verificado nas linhas de plantação, seja em sequeiro, seja com 50 mm ou mesmo com 200 mm de dota- ção anual de rega. Enquanto o cover crop se desenvolve, a extração hídrica das videiras será superior a maiores profundidades, onde não se
faz sentir a competição com o enrelvamento.
Após o corte da vegetação de cobertura, a vi- nha exerce extração hídrica na entrelinha ao longo do seu ciclo anual de desenvolvimento.
A estrutura radicular da videira é formada por diferentes classes de diâmetro (ver Figura 3), as mais grossas distribuem-se no volume do solo mais próximo do caule e as ramificações de menor diâmetro exploram o solo em função do diâmetro dos macroporos dos horizontes ou camadas.
Nos Vertissolos, com abertura de fendas no verão e fecho no inverno, a presença de raízes perenes contribui para o determinismo que regula a abertura das fendas. Nas camadas litológicas, de muito elevada massa volúmica aparente, maior que 1,8 g/cm
3, o número, diâ- metro e continuidade dos macroporos é limi- tado. Nestes predominam as raízes mais finas, cuja entrada em atividade (absorção de agua) é determinada pela dessecação parcial do solo superior, a qual aumenta a difusão do ar entre o exterior e as camadas mais profundas. Quan- to maior é o número de descontinuidades, ou maior a aptidão do material solo ao fendilha- mento, maior é o número de raízes e maior é o humedecimento (inverno) e a dessecação do solo (verão). A atração da água na vizinhança das raízes é limitada neste tipo de perfil pedo- litológico porque a microporosidade, apesar de ser elevada, apresenta um diâmetro médio de poros muito fino, aumentando a resistência ao movimento da água. Neste enquadramento, são as raízes que crescem em direção às zonas húmidas, fazendo-o através das microfissuras abertas pela dessecação do solo por absorção radicular.
Para a comparação dos consumos hídricos das videiras em presença de diferentes tipos de cobertura vegetal na entrelinha em seis com- partimentos de solo, optou-se por fazer a aná- lise na modalidade de sequeiro, por ser aquela em que é de esperar que as variações sejam mais evidentes (Figura 6). A extração hídrica é superior nos compartimentos da linha, como se constata pela comparação das figuras 6a e 6b, 6c e 6d, 6e e 6f. De um modo geral, por efeito das chuvas primaveris, verifica-se uma variação positiva entre os meses de março e abril. Em 2008, praticamente todos os com- partimentos nas parcelas com enrelvamento semeado apresentaram dessecamento desde março até agosto.
A influência do cover crop foi notória nos compartimentos da entrelinha, em 2008.
O decréscimo no teor de humidade foi maior principalmente nos primeiros meses. Depois,
ÁGUA DISPONÍVEL NO SOLO (mm)ÁGUA DISPONÍVEL NO SOLO (mm)ÁGUA DISPONÍVEL NO SOLO (mm)ÁGUA DISPONÍVEL NO SOLO (mm) 400
400
400
400 350
350
350
350 300
300
300
300 250
250
250
250 200
200
200
200 150
150
150
150 100
100
100
100
01mar0701mar0701mar0701mar07 01abr0701abr0701abr0701abr07 01mai0701mai0701mai0701mai07 01jun0701jun0701jun0701jun07 01jul0701jul0701jul0701jul07 01ago0701ago0701ago0701ago07 01set0701set0701set0701set07 01out0701out0701out0701out07 01nov0701nov0701nov0701nov07 01dez0701dez0701dez0701dez07 01jan0801jan0801jan0801jan08 01fev0801fev0801fev0801fev08 01mar0801mar0801mar0801mar08 01abr0801abr0801abr0801abr08 01mai0801mai0801mai0801mai08 01jun0801jun0801jun0801jun08 01jul0701jul0701jul0701jul07 01ago0801ago0801ago0801ago08 01set0801set0801set0801set08 50
50
50
50 0
0
0
0
MODALIDADE A
MODALIDADE C
MODALIDADE SE
ENTRELINHA
corte do enrelvamento
corte do enrelvamento
VEI VEII CCI CCII
Figura 6
Variação mensal do conteúdo em água, na modalidade de sequeiro, em 6 compartimentos do solo (a – camada 0-50 cm na linha;
b – camada 0-50 cm na entrelinha; c – camada 50-100 cm na linha; d – camada 50- 100 cm na entrelinha; e – camada 100-200 cm na linha; f – camada 100-200 cm na entrelinha). Cada coluna corresponde ao valor médio dos dois solos em cada tipo enrelvamento na entrelinha. VE – Vegetação espontânea; CC – Cover crop semeado.
uma vez cortada a vegetação, o dessecamento produz-se mais lentamente. Esta dinâmica é mais evidente no compartimento SEL. De fac- to, este é aquele onde o consumo hídrico do enrelvamento toma precedência, uma vez que
o seu sistema radicular alcança uma profundi- dade de cerca de 40 cm, muito embora a maior densidade de raízes se situe nos primeiros 20 cm. Nos compartimentos profundos – PL e PEL – observa-se em 2007 uma redução mais
pronunciada do conteúdo em água do solo (Fi- guras 6e e 6f). Nestes, a diminuição na quan- tidade de água depende do regime de chuvas verificado no ano. Em 2008, como resultado de um menor abastecimento de água no per-
AASW (mm/mês)
-50.0
mar07 abr07 mai07 jun07 jul07 ago07 set07 ... mar08 abr08 mai08 jun08 jul08 ago08 set08
-40.0 -30.0 -20.0 -10.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
a
SLAASW (mm/mês)
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mar07 abr07 mai07 jun07 jul07 ago07 set07 ... mar08 abr08 mai08 jun08 jul08 ago08 set08
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mar07 abr07 mai07 jun07 jul07 ago07 set07 ... mar08 abr08 mai08 jun08 jul08 ago08 set08
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IELAASW (mm/mês)
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PLAASW (mm/mês)
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mar07 abr07 mai07 jun07 jul07 ago07 set07 ... mar08 abr08 mai08 jun08 jul08 ago08 set08
-40.0 -30.0 -20.0 -10.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
f
PELVE CC
SL - comp. superf./linha SEL - comp. superf./entrelinha IL - comp. interm./linha IEL - comp. interm./entrelinha PL - comp. prof./linha PEL - comp. prof./entrelinha
fil, este dessecou mais rapidamente, como se pode constatar quando se comparam as barras de junho e julho. Contudo, as variações na en- trelinha com cover crop semeado não são tão diferentes, indicando um melhor fornecimen- to de água nestas camadas como resultado de uma maior infiltração de água da chuva. As- sim, como defendem Cellete et al. (2008), o enrelvamento pode ter duas funções, aparen- temente opostas. A primeira, durante a estação chuvosa, de promover da redução de escorrên- cia superficial proporcionando um aumento da quantidade de água armazenada no perfil, principalmente na entrelinha. A segunda, por- que a maioria do seu ciclo de desenvolvimen- to ocorre antes do início do ciclo das videiras, permitindo que tome precedência no consumo hídrico nas camadas superficiais da entrelinha.
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