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Gli interruttori di dormienza sono strumenti fondamentali per migliorare la produttività nelle colture come l’uva da tavola. Stimolando l’uscita delle gemme dalla quiescenza, essi compensano la carenza di freddo. Il loro uso, però, richiede un’attenta pianificazione. Da qui il lavoro della ricerca volto all’individuazione di soluzioni sostenibili, capaci di agire in sinergia con i meccanismi fisiologici della pianta, pubblicato sulle pagine del nostro magazine dalla ricercatrice del CREA-AA – Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria – Centro di ricerca Agricoltura e Ambiente di Bari, Liliana Gaeta.

La gestione della dormienza delle colture arboree da frutto decidue, originarie delle zone a clima temperato, è una delle sfide agronomiche più complesse e critiche per la frutticoltura in generale. La dormienza rappresenta una strategia di adattamento messa in atto dalla pianta per garantirsi la sopravvivenza durante l’inverno. Diversi sono i fattori fisiologici che intervengono sul mantenimento della dormienza delle gemme: lo stress ossidativo, il metabolismo dei carboidrati altamente legato alla respirazione mitocondriale, gli ormoni e la capacità di trasporto associati alle proprietà della membrana plasmatica e della parete cellulare (fig. 1).

Poiché questi fattori interagiscono tra loro, il meccanismo di dormienza è molto complesso. Per la vite a uva da tavola, come per le altre specie da frutto, durante la dormienza, il metabolismo delle gemme rallenta in risposta alle condizioni ambientali avverse, tra cui le basse temperature invernali. Nelle regioni tropicali, le viti possono crescere ininterrottamente con poca o nessuna esposizione alle basse temperature, ma si ritiene che – una volta indotta l’endodormienza delle gemme – l’esposizione alle basse temperature sia necessaria per l’interruzione del proprio stato di quiescenza e per la ripresa vegeto-produttiva. Il periodo di esposizione al freddo è definito fabbisogno in freddo e, se non viene soddisfatto, come accade spesso in regioni con inverni miti, la pianta potrebbe non riprendere correttamente la crescita, con effetti negativi sul regolare sviluppo dei germogli, sul numero di germogli e grappoli per vite, sullo sviluppo fiorale e sulla uniformità nello sviluppo dei frutti. Il fabbisogno in freddo cambia in funzione della specie e della cultivar; pertanto, è un carattere genetico di tipo specie-specifico e cultivar-specifico. Rispetto a molte altre specie arboree da frutto a foglia caduca, le viti richiedono un’esposizione al freddo relativamente ridotta per terminare il riposo invernale, infatti, diversi studi indicano che l’esposizione al freddo necessaria per la normale crescita delle gemme di vite varia tra le 50 e le 400 ore a temperature ≤ 7 °C (Dokoozlian, 1999). Quando si vuole realizzare un nuovo impianto, la conoscenza del fabbisogno in freddo di una data varietà di uva da tavola diventa un aspetto indispensabile, insieme all’informazione della quantità di freddo che il territorio di coltivazione può offrire. Utilizzare delle varietà poco idonee a un determinato ambiente può comportare un rischio di scarsa adattabilità, che diventa sempre più tangibile per la troppa dipendenza dalle varietà di origine straniera inserite in zone differenti da quelle in cui sono state originate. Tuttavia, la conoscenza della quantità di ore in freddo di un areale, seppur utile in linea di massima, sta diventando un dato sempre meno attendibile a causa del cambiamento climatico. L’aumento delle temperature invernali globali rappresenta una vera e propria minaccia per le diverse coltivazioni e, in molte regioni viticole, i regimi termici si stanno alterando significativamente, riducendo l’accumulo di ore di freddo necessarie per l’uscita dalla dormienza in diverse cultivar di uva da tavola. L’uso di interruttori di dormienza potrebbe essere cruciale come soluzione per compensare l’insufficiente accumulo di freddo e ottenere una migliore risposta qualitativa e produttiva, al punto che potrebbe rientrare tra le pratiche di gestione ordinaria del comparto dell’uva da tavola italiano e non solo.

Interruttori di dormienza: dall’uso di prodotti chimici alle ricerche e soluzioni più sostenibili

Gli interruttori di dormienza sono sostanze chimiche applicate alle piante per stimolare l’uscita dalla dormienza e possono essere utilizzati per tre scopi principali:

1. permettere la coltivazione di varietà in aree che non ricevono abbastanza freddo;
2. uniformare il germogliamento, la fioritura e la maturazione dei frutti;
3. aumentare il numero di gemme che interrompono la dormienza in specie con forte dominanza apicale, migliorando così la fioritura e la resa (George et al., 2002).

Tra i prodotti utilizzati come interruttori della dormienza, degno di nota per l’importanza e la diffusione avuta in passato, è l’idrogeno cianammide (H2CN2) conosciuto con il nome commerciale di Dormex® (Venter et al., 2024). Esperimenti condotti da Dokoozlian, 1999 su uva da tavola cv. Perlette, hanno evidenziato l’interazione tra l’esposizione al freddo (0, 50, 100, 200, 400 e 800 ore a 3 °C) e la concentrazione di idrogeno cianammide [0%, 1,25% e 2,50% (v/v)] sul risveglio delle gemme dalla dormienza. La percentuale delle gemme uscite dalla dormienza incrementava rapidamente per il controllo (0% H2CN2) man mano che l’esposizione al freddo aumentava da 0 a 400 ore di freddo, stabilizzandosi quando il freddo si avvicinava a 800 ore. In questo studio, i benefici fisiologici ed economici dell’H2CN2 erano più evidenti via via che diminuiva l’esposizione al freddo, migliorandone notevolmente il germogliamento totale, l’uniformità, la resa e la qualità dei frutti. L’idrogeno cianammide stimola la produzione di ROS (Specie Reattive dell’Ossigeno) nelle piante, che agiscono come segnali per il rilascio della dormienza e per avviare il processo di crescita e fioritura. Anche se i ROS possono essere dannosi a livelli elevati, la loro produzione controllata è essenziale per attivare i meccanismi fisiologici necessari per il risveglio delle gemme (Beauvieux et al., 2018). Infatti, l’idrogeno cianammide è una sostanza chimica aggressiva che può causare fitotossicità se non applicata correttamente e l’esposizione a dosi elevate può provocare una riduzione della resa e della qualità del prodotto. Questa molecola risulta estremamente tossica e dunque pericolosa soprattutto per l’operatore e per coloro che si trovano nelle immediate vicinanze dell’area trattata. La sua reattività consente una rapida degradazione tanto che a distanza di 7-10 giorni dal trattamento non è possibile trovare nessun residuo della cianammide nell’ambiente e nel frutto. D’altra parte, poiché l’uso dell’idrogeno cianammide è limitato o vietato in diversi Paesi, tra cui l’Italia, la ricerca si concentra su altri prodotti alternativi nel migliorare l’uscita dalla dormienza delle gemme in varie colture, tra cui l’uva da tavola (Venter et al., 2024). Inoltre, con la crescente domanda di prodotti biologici, diventa necessario trovare alternative più ecologiche e sicure per l’ambiente e per gli operatori (Corrales-Maldonado et al., 2010).

I trattamenti alternativi di uscita dalla dormienza generalmente sono costituiti da prodotti che agiscono in sinergia, determinando da un lato l’aumento dello stress ossidativo attraverso l’ipossia e la produzione di ossido di azoto (NO, che contribuisce ad incrementare l’accumulo totale delle Specie Reattive dell’Ossigeno nella pianta) e dall’altro, dovrebbero favorire un’azione di recupero e risposta allo stesso stress (fig. 2).

Le condizioni di ipossia possono essere riprodotte artificialmente da oli di varia natura (commerciali/vegetali) spesso utilizzati come coadiuvanti nell’interruzione della dormienza. Lo stress respiratorio, oltre a favorire la produzione e l’accumulo di acqua ossigenata (H2O2), una sostanza ad azione ROS, incrementa anche la produzione di ossidi di azoto (NO). La formazione di ulteriore NO potrebbe essere facilitata dall’apporto di nitrati e/o nitriti come ad esempio nitrito di potassio (KNO2) o nitrato di potassio (KNO3). La degradazione delle proteine, che si verifica come azione per contrastare lo stress ossidativo, si traduce nel rilascio di amminoacidi, perciò, l’applicazione esogena di diversi amminoacidi è nota per migliorare la difesa antiossidante contro i ROS. Studi su uva da tavola apirena cv. Crimson Seedless condotti da Venter et al., 2024 hanno indicato l’efficacia nell’uscita dalla dormienza del trattamento con NO, H2O2 e ipossia in combinazione con quattro prodotti biostimolanti (PB) disponibili in commercio (un derivato della riboflavina, un estratto vegetale a base di agrumi, un prodotto a base di acido L-glutammico e un prodotto a base di azoto e amminoacidi), ottenendo un’azione simile a quella svolta dall’idrogeno cianammide. Il successo dei PB sulla rottura delle gemme riportato dagli autori può essere attribuito alla loro capacità di causare un importante stress ossidativo nelle piante, fornendo al contempo i nutrienti necessari per il recupero cellulare e tissutale. Pertanto, questi prodotti potrebbero potenzialmente sostituire l’H2CN2, a condizione che venga utilizzata la corretta strategia di applicazione. 

Corrales-Maldonado et al., 2010 hanno valutato l’effetto di un mix di composti naturali dell’aglio sull’uscita dalla dormienza e sulla qualità dei grappoli delle cv. Perlette, Flame Seedless, Superior Seedless e Red Globe. Il composto a base d’aglio sembra aver avuto un effetto abbastanza simile all’applicazione di idrogeno cianammide migliorando la percentuale di uscita dalla dormienza in tutte le cultivar di uva da tavola esaminate rispetto al controllo (fig. 3). Questo studio ha inoltre valutato un miglioramento della qualità dei frutti con l’applicazione del nuovo prodotto. L’applicazione di composti a base di aglio nella produzione biologica di uva da tavola nelle regioni calde sembra avere un potenziale considerevole e, come per i prodotti precedentemente discussi, anche in questo caso, gli autori sollevano una serie di interrogativi che richiedono ulteriori ricerche, in particolare sul corretto dosaggio e la giusta tempistica di applicazione. 

Un uso efficace degli interruttori di dormienza può migliorare significativamente la produttività e la qualità del frutto, ma un’applicazione scorretta può causare danni irreversibili alla pianta.

Sono necessari test sull’interazione tra sostanza utilizzata/specie-cultivar/ambiente al fine di individuare le tre fasi critiche di applicazione:

• l’epoca di intervento, deve essere eseguita in un momento preciso. Un’applicazione precoce o tardiva può compromettere l’efficacia del trattamento e dunque il risultato. Ad esempio, secondo uno studio su uva da tavola cv. Superior Seedless, il momento ottimale per applicare l’idrogeno cianammide al fine di migliorare il germogliamento e la maturazione dei frutti sarebbe rappresentato dal raggiungimento di almeno i 2/3 del fabbisogno in freddo della cultivar (circa 440 ore). La distribuzione dell’H2CN2, in quel determinato periodo di intervento, sembra aver anticipato la maturazione dei frutti e sembra aver incrementato il peso e il diametro delle bacche (Hatem et al., 2010);
• il dosaggio, che varia a seconda del prodotto utilizzato e delle condizioni ambientali. È dunque fondamentale rispettare le dosi consigliate, in quanto sovradosaggi possono causare danni ai tessuti della pianta, mentre dosi insufficienti potrebbero non essere efficaci;
• le condizioni ambientali, al momento dell’applicazione possono influenzare l’efficacia del trattamento. È importante evitare applicazioni in giornate particolarmente umide o durante piogge, che potrebbero dilavare il prodotto.

Conclusioni

In aree con inverni miti, gli interruttori di dormienza rappresentano uno strumento indispensabile per la moderna coltivazione di uva da tavola. Tuttavia, la ricerca di alternative più sicure è fondamentale anche a causa delle preoccupazioni ambientali e sanitarie legate all’uso di sostanze tossiche come l’idrogeno cianammide (Venter et al., 2024). Diversi prodotti hanno mostrato un potenziale utilizzo come interruttori della dormienza in quanto agiscono inducendo stress ossidativo e fornendo nutrienti necessari per la ripresa vegeto-produttiva. L’efficacia degli interruttori di dormienza può variare in base alla specie coltivata, alle condizioni climatiche e alle pratiche agronomiche adottate. Per il miglioramento della produttività e della qualità del raccolto, l’uso degli interruttori di dormienza nell’uva da tavola richiede una pianificazione accurata e una profonda conoscenza delle caratteristiche della varietà coltivata (fabbisogno in freddo) e delle condizioni climatiche locali (quantità di freddo fornito dall’ambiente), nonché del corretto dosaggio e dell’ottimale epoca di applicazione specifica in funzione del prodotto utilizzato e della specie/cultivar a cui viene applicato.

 

A cura di: Liliana Gaeta
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