Fragola: produzioni di qualità anche con problemi di salinità

Una delle principali cause di stress abiotici relative allo sviluppo e alla produttività delle piante è determinato dalla salinità. La salinità può influenzare il comportamento fisiologico della pianta intervenendo a livello osmotico (basso potenziale idrico del suolo con alterazione del metabolismo endogeno della pianta) o nutrizionale (competizione nell'assorbimento dei diversi nutrienti).

Per riassumere, i danni da salinità possono comportare riduzione del turgore cellulare, fenomeni di tossicità (Figura 1), processi di insolubilizzazione con fenomeni di carenza di molti microelementi (ferro, rame, manganese), inibizione dell'assorbimento per via radicale dello ione calcio, riduzione dell'attività microbiologica, dispersione e disgregazione della frazione colloidale del suolo con conseguente distruzione dell'organizzazione strutturale.

La componente colloidale delle frazioni argillose e organiche di un suolo rappresenta il sito di attività delle principali reazioni chimiche. La matrice colloidale è dotata di carica elettrica negativa ed ha la capacità di attrarre i cationi, adsorbendoli.
La misura della quantità di ioni positivi (cationi) in grado di essere adsorbiti dai colloidi di un suolo rappresenta la C.S.C. (Capacità di Scambio Cationico) espressa in meq/100 gr di suolo.
La variazione del contenuto idrico di un suolo influisce sulla concentrazione e sulla composizione degli ioni presenti in soluzione nonché sugli equilibri che si stabiliscono tra gli ioni adsorbiti in forma scambiabile alla frazione solida e quelli presenti in soluzione.

La stima della salinità è rappresentata dalla misura della Conducibilità elettrica (EC) espressa in mmho/cm oppure mS/cm a 25°C ottenuta sulla soluzione (mediante estrazione con lisimetro a suzione o estratto acquoso del terreno saturo).
Il tipo di salinità riguarda la speciazione dei singoli cationi e anioni.
La percentuale di sodio scambiabile rispetto alla C.S.C. (E.S.P. Exchangeable Sodium Percentage) rappresenta un parametro molto importante ai fini diagnostici:

dove i valori di Na+ e CSC sono espressi in meq/100g.

Una misura meno laboriosa permette di conoscere bene le proporzioni dello ione sodio rispetto al calcio e al magnesio scambiabili presenti in equilibrio nella soluzione del terreno saturo:

Le colture presentano un differente grado di tolleranza alla salinità in funzione anche dello stadio di sviluppo. La riduzione della produzione può essere valutata considerando la legge di Maas e Hoffman:

dove Y rappresenta la produzione percentuale relativa, espressa in percentuale; ECe è la conducibilità elettrica dell'estratto di pasta satura in dS/m; a è il valore soglia di salinità oltre il quale le produzioni tendono a ridursi secondo un modello lineare e b corrisponde all'abbassamento della produzione pari all'incremento unitario di salinità (pendenza della retta).(Figura 2).

Figura 2

Tabella 1
Relazione tra i valori di ECe e la riduzione di produzione percentuale per diverse colture (Giardini, 1992)

Materiali e metodi

Come si evince dalla Tabella 1 la fragola rientra tra le colture molto sensibili alla salinità.
La coltivazione della fragola richiede la presenza di un suolo ben drenato con valori di pH vicini alla neutralità e con valori di EC < 2 mS/cm (Tabella 2). Questi valori rappresentano ovviamente situazioni ideali.
Infatti, può capitare di ritrovarsi a lavorare in suoli con caratteristiche non di certo ottimali. La prova è stata condotta presso l'Azienda agricola Suriano&Casalnuovo di Policoro (Mt) su una superficie di 7500 m2 coltivata sotto tunnel con la varietà Candonga (nel metapontino oltre il 90% delle superfici interessate a fragola è rappresentata dalla cv. Candonga), in terreni dove i valori di EC della soluzione circolante superano i 4 mS/cm (salinità determinata dall'elevata concentrazione di NaCl) e con pH del terreno basico. I risultati della prova hanno dimostrato come sia possibile ottenere produzioni quali-quantitative interessanti.

Tabella 2
Valori ottimali dei parametri pedologici (strato esplorato dall'apparato radicale) per la fragola (DPI Basilicata)

Operazioni del processo decisionale utilizzate durante il ciclo colturale

E' necessario partire dalla valutazione dell'analisi chimico-fisica del suolo e dell'acqua utilizzata per l'irrigazione (Tabella 3 e Tabella 4) per poter successivamente procedere alla formulazione della soluzione nutritiva in equilibrio ionico con valori di EC variabili in funzione della fase fenologica (Tabella 5).

Tabella 3
Analisi del terreno

Tabella 4
Risultati dell'analisi relativa all'acqua di irrigazione

Tabella 5
Soluzione nutritiva utilizzata per la fase fenologica di maturazione frutti

La conoscenza dei fabbisogni della coltura nelle diverse fasi fenologiche (Post-trapianto, Sviluppo vegetativo, Primi fiori, Ingrossamento frutti-Maturazione) costituisce la base per la formulazione di un piano di fertirrigazione che preveda la distribuzione degli elementi nutritivi in modo razionale, ed è strettamente correlata alla stima del quantitativo di acqua da apportare ad ogni intervento fertirriguo.

A tal fine, si è considerata la relazione ETC = ET0 x Kc (con valori di Kc variabili da 0,2 a 0,8 in funzione dello stadio fenologico e quindi dello sviluppo vegetativo, Tabella 6) relazionata ai dati provenienti dai tensiometri posizionati in campo. Durante tutto il ciclo colturale il suolo è stata mantenuto alla C.I.C. (capacità idrica di campo) per favorire la lisciviazione di alcuni sali.

Tabella 6
Relazione tra Coefficiente colturale (Kc) e fase fenologica (IPM Strawberries, Univ. of California, 2008)

La presenza di un suolo e di un'acqua con valori di pH basici ha richiesto l'acidificazione della soluzione mediante acido nitrico HNO₃ e acido fosforico H₃PO₄ che ha permesso la neutralizzazione dei bicarbonati HCO₃- in modo da ottenere valori di pH intorno a 6,0-6,5. Questa operazione ha anche lo scopo di mantenere l'impianto efficiente e privo di incrostazioni e occlusioni, e inoltre apporta elementi nutritivi (NO₃- e P₂O₅).

Per mitigare l'effetto negativo dello ione sodio Na+ sono stati impiegati anche soluzioni di acidi tricarbossilici di Ca e Mg (Sal-wax, Carbosoil).
Il fine è di indurre la reazione di scambio con il sodio legato ai colloidi. Infatti, i cationi vengono adsorbiti dalla particelle colloidali in modo differente in funzione dei seguenti fattori: peso atomico, dimensioni e valenza (Ca2+ >> Mg2+ >> K+ >> Na+).
Quando la concentrazione di calcio solubile presente nella soluzione circolante risulta essere maggiore rispetto alla percentuale adsorbita dai colloidi avviene la reazione di scambio con lo ione Na+ che passa in soluzione e può essere dilavato. Tale tecnica permette anche di migliorare le caratteristiche fisiche del suolo in esame, in quanto, lo ione sodio provoca la flocculazione dei colloidi in grado di alterare la struttura del terreno.

Alcuni Autori (Hare et al., 1996) hanno dimostrato come nelle piante, in condizioni di stress, si abbia l'attivazione della trascrizione di un ampio numero di geni. Inoltre, la sintesi di proteine indotte dalle condizioni di stress sono implicate nella manifestazione delle tolleranze. Durante la prova, si è fatto ricorso ad alcuni composti biostimolanti a base di aminoacidi (Siapton, Multipepton ecc.) in grado di incrementare l'espressione di geni (PR1, PDH, KIN2, SAG12 ecc.) correlati con il rafforzamento delle difese endogene delle piante sottoposte a stress salini o comunque a stress di natura abiotica.
 

Conclusioni

L'insieme delle tecniche impiegate ha permesso di superare le condizioni di stress salino e di ottenere una produzione di oltre 500 g/pianta (al 20 maggio 2010), con frutti dalle caratteristiche organolettiche tipiche della varietà presa in esame (Candonga).
Durante il corso del ciclo produttivo le piante non hanno manifestato ulteriori sintomi legati ai fenomeni di tossicità dovuti alla salinità. Inoltre è stato possibile verificare, durante costanti monitoraggi effettuati con lisimetro a suzione, il miglioramento positivo dei parametri chimico-fisici della soluzione circolante (Tabella 7 e Tabella 8).

Tabella 7
Estratto della soluzione circolante del terreno prelevata per mezzo del lisimetro a suzione
prima dell'inizio degli interventi miranti la riduzione della salinità

Tabella 8
Estratto della soluzione circolante dopo gli interventi mirati alla riduzione della salinità

A cura di Pasquale Carbone
Associazione L.a.Me.Ta., Libera associazione mediterranea tecnici in agricoltura