Sangiovese, l'influenza del deficit idrico sul metabolismo degli antociani

Roberto D'Ambrosio è il vincitore dell'AgroInnovation Award 2019 nella categoria "Agrometeorologia e gestione delle risorse idriche"

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AgroInnovation Award è il premio di laurea al fine di promuovere la diffusione di approcci innovativi, strumenti digitali e l'utilizzo di internet in agricoltura

La grande variabilità genetica che esiste in Vitis vinifera ha fino ad ora permesso la sua coltivazione in diverse aree del mondo ed alcuni territori si sono distinti per la vocazione alla coltivazione di determinate cultivar (Jones, et al., 2005), anche grazie allo sviluppo di particolari tecniche colturali. Difatti, i viticoltori hanno da sempre cercato di servirsi di varie pratiche agronomiche al fine di superare i limiti imposti dalle condizioni climatiche e ambientali, in modo da poter coltivare la vite nei diversi ambienti. Tuttavia, gli ultimi decenni sono stati caratterizzati da un graduale aumento delle temperature, una diminuzione della disponibilità idrica e con molta probabilità questi fenomeni potrebbero essere più intensi in futuro.

Stagioni con scarse precipitazioni durante il periodo estivo sono sempre più frequenti, esponendo le viti a periodi di siccità, in modo particolare nel periodo iniziale della maturazione (Teslic et al., 2918).

Diversi studi hanno dimostrato che i mutamenti climatici condizionano fortemente la fisiologia della pianta con conseguenti implicazioni sui parametri della qualità delle uve, come l'aumento del contenuto degli zuccheri e un crollo dell'acidità, oltre che ad incidere sui composti che determinano il colore e l'aroma del vino (Orduña, 2010).
Per tale ragione, la necessità di apportare modifiche ai sistemi viticoli tradizionali è richiesta con particolare urgenza. È stato osservato che determinate forme di allevamento, in specifiche condizioni ambientali, consentono una maggiore adattabilità della vite (Valentini et al., 2019) e l'ottenimento di migliori caratteristiche qualitative delle uve (Reynolds e Heuvel, 2009). Infatti, un'eccessiva esposizione dei grappoli alla radiazione luminosa, soprattutto in climi caldi, può influenzare negativamente il contenuto antocianico e fenolico (Haselgrove, et al., 2000).

La concentrazione degli antociani è condizionata oltre che da fattori termici e luminosi, anche dalla disponibilità idrica. In particolare, la presenza di stress idrici pare avere un'azione positiva sull'accumulo degli antociani. Questo effetto potrebbe dipendere da: una riduzione nella crescita della bacca; una maggiore evaporazione di acqua dalla bacca che determina una concentrazione dei soluti; una modifica nell'espressione dei geni chiave della via biosintetica degli antociani (Geròs, et al., 2016).

Per tale ragione, in questo lavoro di tesi si è cercato di riprodurre, attraverso la coltivazione in vaso della cv. Sangiovese, una possibile situazione di carenza idrica con tempistiche e intensità simili a quelle che, sempre più frequentemente, si verificano in pieno campo.
 
Stazione sperimentale dove è stata svolta la prova
Fig. 1. Foto della stazione sperimentale in cui è stata condotta la prova
(Fonte foto: © Roberto D'Ambrosio)

L'obiettivo è stato quello di valutare come l'imposizione di uno stress idrico, mediante la riduzione dell'irrigazione (con volumi idrici inferiori al 50 % rispetto alle piante di controllo) per dodici giorni intorno all'invaiatura, possa condizionare la fisiologia e la maturazione dell'acino; servendosi di un approccio multidisciplinare in cui sono state integrate analisi di tipo fisiologico, biochimico e molecolare, focalizzando in particolare l'attenzione sulla biosintesi degli antociani.

In base ai risultati ottenuti si evidenzia che le piante sottoposte a stress idrico hanno subito una forte riduzione della traspirazione, a causa della diminuzione del potenziale idrico del fusto, e un conseguente aumento della temperatura degli acini. In queste condizioni i parametri della maturità tecnologica (solidi solubili, pH e acidità) non sembrano essere stati influenzati e anche le rese hanno risentito solo marginalmente del deficit idrico imposto.

Per quanto riguarda l'andamento degli antociani, è stato registrato un forte incremento durante il periodo di imposizione dello stress nelle piante sottoposte ad un ridotto regime idrico (WS) rispetto alle piante controllo (C). Nella fase successiva, in cui sono state ristabilite le stesse condizioni d'irrigazione tra le due tesi, le piante controllo hanno aumentato il loro contenuto di antociani, raggiungendo in fase di vendemmia livelli simili tra le due tesi.
 

Fig. 2. Andamento degli antociani totali espressi in mg g-1 di buccia in piante C e WS. Le diverse lettere a e b, se presenti, indicano differenze statisticamente significative (P<0.05)
(Fonte foto: © Roberto D'Ambrosio)

Un tale accumulo, associato all'assenza di differenze nelle dimensioni dell'acino tre le due tesi, mostra che la ridotta disponibilità idrica ha provocato una sollecitazione del metabolismo secondario come risposta allo stress idrico. Infine, l'analisi dell'espressione genica consente di affermare che situazioni di stress idrico sono in grado di indurre una maggiore espressione dei geni responsabili della sintesi antocianica (MybA1, UFGT, LDOX e DFR) che si traduce in un incremento più alto di tali composti nelle bucce.

Ulteriori studi sono necessari per comprendere a fondo le complesse relazioni che sono alla base dei risultati ottenuti, in modo da poter attuare delle strategie di adattamento volte a ridurre gli effetti negativi di condizioni ambientali sfavorevoli, che si verificano sempre più spesso nelle aree viticole del bacino del mediterraneo.
 
Roberto D'Ambrosio
Roberto D'Ambrosio, categoria "Agrometeorologia e gestione delle risorse idriche"
(Fonte foto: © Roberto D'Ambrosio)

Scarica la tesi completa di Roberto D'Ambrosio
Per eventuali contatti: roberto-da@libero.it

Bibliografia
  • Geròs, H., Chaves, M., Gil, H. M. & Delrot, S., 2016. Grapevine in a Changing Environment. s.l.:Wiley blackwell.
  • Haselgrove, L., Botting, D., Heeswijck, R., Van Hoj, P.B., Dry, P.R., Ford, C., Iland, P.G., 2000. Canopy microclimate and berry composition: the effect of bunch exposure on the phenolic composition of vitis vinifera L cv Shiraz grape berries. Australian Journal og Grape and Wine Research, 6(2), 141-149.
  • Jones, G. V., White, M. A., Cooper, O. R. & Storchmann, K., 2005. cliamte change and global wine quality.Climatic Change, 73(3), 319-343.
  • Orduña, R. M. D., 2010. Climate change associated effects on grape and wine quality and production. Food Research International, 43(7), 1844-1855.
  • Reynolds, A. G. & Heuvel, J. E. V., 2009. Influence of Grapevine training system on vine growth and fruit composition: a review. American Journal of Enology and Viticulture, 60(3), 251-268.
  • Teslic, N., Vujadinovic, M., Ruml, M.,, Ricci, A., Vukovic, A., Parpinello, G. P., Versari, A. 2018. Future climatic suitability of the Emilia-Romagna (Italy) region for grape production. Regional Environmental Change, 19(2), 599-614.
  • Valentini, G., Allegro, G., Pastore, C., Colucci, E., Magnanini, E, Filippetti, I., 2019. Chioma chiusa o chioma aperta in risposta ai cambiamenti climatici. L'informatore Agrario.

AgroInnovation Award è il premio di laurea istituito da Image Line in collaborazione con l'Accademia dei Georgofili al fine di promuovere la diffusione di approcci innovativi, strumenti digitali e l'utilizzo di internet in agricoltura.

AgroInnovation Award

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