Biostimolanti per Stress Idrico e Termico: Soluzioni per l'Agricoltura Sostenibile

Sommario:

  Cosa sono gli stress abiotici? 

  Quali conseguenze possono causare gli stress idrici e termici? 

  L’approccio di ILSA 

  L’esperienza del 2024 su vite da vino 

  I risultati su Merlot 

Le ultime annate agrarie ci hanno insegnato che, d’ora in poi, dovremo abituarci ad affrontare estati particolarmente calde e siccitose. Bisogna, quindi, correre ai ripari per ridurre l’influenza negativa degli stress abiotici per le colture. Come? Attraverso strumenti eco-sostenibili che, quindi, siano al tempo stesso efficaci contro lo stress e rispettosi dell’ambiente, per non provocare un peggioramento della situazione a livello globale. Questi strumenti già esistono e sono i biostimolanti, prodotti di origine naturale e a base di sostanze in grado di innescare, nelle piante, i corretti processi fisiologici di risposta allo stress.

Cosa sono gli stress abiotici?

Gli stress abiotici sono causati da fattori ambientali, quindi non viventi, quindi temperatura troppo alta o bassa, gelate, grandinate, carenze idriche, salinità, carenze di luce, vento, ecc.

Quali conseguenze possono causare gli stress idrici e termici?

Gran parte dell’acqua assorbita dalle piante viene persa con l’evapotraspirazione mentre una percentuale minima viene utilizzata per l’aumento del volume cellulare e i vari processi metabolici, come ad esempio la fotosintesi. E’ facile, quindi, comprendere come uno stress da limitata disponibilità di acqua possa causare fenomeni di disidratazione cellulare che influenzano la normale attività di tutti gli organi vegetativi: arresto dell’accrescimento dei germogli, accartocciamenti e necrosi sulle foglie, cascola di fiori e limitata allegagione, scarso sviluppo dei frutti.

Anche le alte temperature, spesso correlate ad un eccesso di radiazione solare diretta, possono rallentare i normali processi fisiologici delle piante. I cosiddetti “shock da calore” possono infatti limitare lo sviluppo vegetativo e dei frutti, provocare la chiusura degli stomi e il conseguente blocco della fotosintesi, con la conseguente riduzione delle rese produttive e della qualità finale, a causa anche del calo di riserve di carboidrati.

Una combinazione di stress abiotici che coinvolge particolarmente tutte le colture arboree non coltivate in irriguo (gran parte delle superfici di vite da vino, olivo, drupacee, agrumi) ma che, in virtù della limitata disponibilità di acqua di fiumi e bacini naturali e artificiali, potrà riguardare anche altri fruttiferi e gli ortaggi estivi in pieno campo.

        Fenomeni di stress termico e idrico su vite da vino

L'approccio di ILSA

Nell’ottica di aumentare la tolleranza delle piante a superare lo stress idrico e termico, ILSA ha sviluppato una metodologia basata sull’impiego di biostimolanti che intervengono sui processi fisiologici vegetali. Una metodologia innovativa, che non si ferma alla sola osservazione della vegetazione (colore, distensione fogliare, ecc.) o l’analisi dei risultati produttivi alla vendemmia.

ILSA ha fatto molto di più. In collaborazione con il CREA di Gorizia, ha monitorato l’effetto di due biostimolanti su vari parametri fisiologici come la fotosintesi netta, la conduttanza stomatica, e l'efficienza d'uso dell'acqua, che sono strettamente correlati alla capacità della pianta di mantenere un buon equilibrio idrico durante i periodi di stress.

Inoltre, è stata esaminata l'espressione di geni specifici coinvolti nella resistenza a stress idrico, per comprendere meglio i meccanismi attivati da questi trattamenti. Parallelamente, sono stati monitorati i parametri legati alla maturazione dell’uva, come la maturazione tecnologica (contenuto di zuccheri, acidità e pH) e la maturazione fenolica (concentrazione di polifenoli totali nella buccia). Un approccio innovativo nella gestione dello stress idrico e termico che ha dato risultati altrettanto sorprendenti.

L’esperienza del 2024 su vite da vino

Nel 2024, la collaborazione con il CREA di Gorizia ha validato e certificato l’efficacia di due formulati, entrambi di origine vegetale e due veri gioielli nel panorama dei biostimolanti. Parliamo di IlsaC-on, a base di idrolizzato enzimatico di Fabaceae, di cui ILSA è stata fautrice dell’inserimento nella legge italiana, e di Macrils@, a base di alghe del genere Macrocystis. Grazie alla selezione delle materie prime e a processi di produzione esclusivi, questi due biostimolanti si differenziano dagli altri in commercio, anche se apparentemente simili.

Nel periodo di prova (giugno-agosto), su uva da vino varietà Merlot e in provincia di Gorizia (Cormons), oltre a temperature e radiazione elevate, si è riscontrata una scarsa piovosità (283.5 mm), che ha permesso di ottenere una situazione di stress idrico elevato. IlsaC-on e Macrils@ sono stati applicati per via fogliare, separatamente, sei volte ogni due settimane, a partire da fioritura e a un dosaggio di 2 kg/ha.

I risultati su Merlot

Dall’analisi dei risultati, è emerso un netto beneficio sulla riduzione dello stress da siccità e sul miglioramento dello stato di salute della pianta, per entrambe le tesi trattate con i biostimolanti di ILSA e per tutti i parametri analizzati, rispetto al testimone non trattato. I risultati ottenuti in termini di parametri fotosintetici ed espressione genica, misurati in tre momenti distinti (fioritura, fase “grano di pepe” e 50% di invaiatura del grappolo) hanno trovato conferma nei valori dei parametri tecnologici, indice di una migliore maturazione dell’uva favorita dai due biostimolanti di origine vegetale, nonostante le condizioni climatiche limitanti.

Parametri fisiologici

I valori dei parametri fisiologici hanno evidenziato come entrambe le tesi ILSA migliorino notevolmente lo stato di salute delle piante sottoposte a stress. In particolare, l’alga Macrocystis mantiene alti valori di tasso fotosintetico netto (A) e concentrazione interna di CO₂ (ci) durante tutto il ciclo, mentre IlsaC-on agisce molto meglio sull’efficienza d’uso dell’acqua (WUE). In sintesi, in risposta allo stress idrico, Macrils@ risulta avere un’azione più diretta sull’aumento dell’efficienza fotosintetica mentre IlsaC-on sulla riduzione di perdita di acqua nelle cellule.

Altro parametro molto importante è la conduttanza stomatica (gs) che è il vero indice di stress della pianta: un valore di gs inferiore a 0,5 significa che la pianta è ormai in criticità irreversibile, mentre valori vicini a 1 indicano che lo stress è leggero o quasi assente. E’ quindi evidente come entrambi i biostimolanti mantengano valori di gs più alti e in particolare Macrils@ che, anche in piena invaiatura, fa registrare un valore di gs superiore a 1, rispetto al testimone caratterizzato da stress molto grave.

Parametri genetici

Attraverso analisi in laboratorio con PCR quantitativa, è stata valutata anche l’espressione di specifici geni (AREB1, ABF1, CBF1, e PIP1), direttamente coinvolti nella risposta della pianta allo stress idrico.

Come evidente dal grafico, entrambi i biostimolanti hanno portato addirittura a un raddoppiamento dell’espressione dei geni direttamente coinvolti con la riduzione dello stress idrico. 

Sia IlsaC-on che Macrils@ hanno indotto un aumento significativo dell'espressione di tutti e quattro i geni rispetto al testimone, in particolare il prodotto a base di Macrocystis che ha ulteriormente aumentato questi livelli di espressione, con differenze significative per ciascun gene.

Parametri tecnologici

I risultati dei parametri fotosintetici e dell’espressione genica hanno trovato conferma anche nei parametri tecnologici. Il grado zuccherino è aumentato costantemente in tutte le tesi ma quella trattata con Macrils@ ha mostrato, in condizioni di stress idrico, un incremento significativamente più alto, indicando un'accelerazione nella maturazione zuccherina delle uve e, quindi, una maggiore accumulazione di zuccheri.

L'indice di maturità fenolica, indicatore della qualità dei tannini e dei polifenoli presenti nell’uva, è aumentato nel tempo per tutte le tesi ma, anche in questo caso, Macrils@ ha favorito un incremento significativamente maggiore. Questo indica che l’alga Macrocystis non solo ha favorito una maggiore accumulazione di zuccheri, ma ha anche migliorato la maturità fenolica delle uve, un aspetto cruciale per la produzione di vini di alta qualità. L’aumento del contenuto di polifenoli è risultato proporzionale alla risposta allo stress e ciò conferma una diretta correlazione con l’incremento del contenuto di sostanze antiossidanti: i polifenoli, per l’appunto.

L’azione diretta contro lo stress idrico permette di avere una regolare e uniforme maturazione dell’uva, con un anticipo di quasi una settimana del momento di raccolta. La possibilità di vendemmiare prima un’uva allo stesso livello di maturazione consente, così, di creare le basi per l’ottenimento di un vino dalle caratteristiche superiori. L’uso di IlsaC-on e Macrils@, anche in combinazione tra loro e a partire dalle fasi più critiche, garantisce dunque resa e qualità dell’uva raccolta. Le caratteristiche dei due formulati, la possibilità di miscelarli insieme ai normali trattamenti e l’uso consentito anche in agricoltura biologica tolgono le ultime riserve (se ancora ve ne fossero) al loro impiego che, in tutta Italia, è diventato ormai una prassi per i viticoltori più abili. Tutti i dettagli della prova possono essere consultati cliccando qui.

  Le persone hanno chiesto anche:

L’indice più usato per misurare lo stress generale è il Water Stress Index (WSI), che calcola il rapporto tra il volume di acqua prelevata e le risorse idriche disponibili. Altri metodi usano l’evapotraspirazione (somma della perdita di acqua del suolo e della coltura presente), la misura del rapporto tra isotopi del carbonio (13C/12C) degli zuccheri o del potenziale idrico fogliare.

Gli stress di distinguono in biotici e abiotici a seconda della fonte principale che li provoca: