Después de la aparición de la filoxera en 1911, los viticultores de Valdepeñas plantaron principalmente la variedad de uva blanca Airénporque ofrecía una mayor resistencia a las temperaturas extremas que la tinta Cencibel. Como resultado de esto, Airén ocupa en la actualidad el 65 % de los viñedos, aunque este porcentaje está comenzando a disminuir lentamente.
Cencibel es la variedad tradicional empleada para el vino tinto. Hoy día también se cultivan Cabernet-Sauvignon y Garnacha. Otras uvas como la Macabeo están ayudando a conferir un nuevo carácter a los vinos blancos.
Los viñedos están plantados en forma cuadrada o rectangular para permitir la mecanización y algunas plantaciones recientes de variedades tintas principalmente se sitúan sobre espalderas. Los portainjertos son escogidos principalmente en función de su resistencia a la sequía y a la caliza.
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