Volume: la vite e il vino

Sezione: coltivazione

Capitolo: gestione idrica

Autori: Rosario di Lorenzo, Maria Gabriella Barbagallo

Introduzione

La disponibilità di acqua nelle diverse fasi fenologiche della vite è uno dei principali fattori che influenzano il comportamento della pianta, caratterizzano e definiscono un territorio viticolo. L’acqua è fondamentale per l’attività fisiologica e biochimica della vite. Lo stato idrico della pianta nel corso della stagione è determinante per la dinamica dell’attività vegetativa e produttiva e per il conseguimento e la gestione del loro equilibrio. Sulla base di queste considerazioni e dei risultati di una intensa, seppure recente, attività sperimentale si spiega l’importanza che oggi viene attribuita alla nutrizione idrica e quindi all’irrigazione nella gestione del vigneto. Peraltro, le possibili profonde modificazioni sul bilancio idrico del vigneto (minori riserve idriche nei suoli e maggiori valori della domanda evapotraspirativa), dovute ai previsti cambiamenti del clima, rafforzano ulteriormente il concetto che la gestione dell’acqua nel vigneto rivestirà un ruolo sempre più importante e determinante sul risultato produttivo, anche in termini qualitativi. È necessario però, discutendo di irrigazione in viticoltura, evidenziare tre concetti: – l’irrigazione non è una tecnica colturale di forzatura adottata per aumentare la capacità produttiva del vigneto, peggiorando, di conseguenza, la qualità dell’uva; – l’irrigazione non deve essere considerata un intervento di soccorso da effettuare in generiche condizioni di stress della pianta utilizzando l’acqua se e quando disponibile, senza strategie di intervento ragionate e finalizzate a ottimizzare l’uso dell’acqua in relazione agli obiettivi produttivi da raggiungere; – la gestione dell’irrigazione deve essere realizzata in modo da ottimizzare l’efficienza dell’uso dell’acqua, in quanto risorsa limitata e costosa.

Deficit idrico controllato

Il deficit idrico controllato è una strategia irrigua che, basandosi sulla fisiologia della vite, persegue l’obiettivo, in sinergia con le altre tecniche colturali, di gestire, nelle diverse fasi del ciclo annuale, l’equilibrio vegeto-produttivo, ottimizzando l’efficienza dell’uso dell’acqua e migliorando la qualità in relazione ai differenti obiettivi enologici e ai più attuali indirizzi del mercato mondiale, sempre più orientato alla valorizzazione del rapporto qualità-prezzo. La gestione irrigua deve essere finalizzata a mantenere nella pianta livelli di deficit idrico prefissati nei differenti intervalli fenologici. I livelli di stress idrico non devono causare una generica riduzione della capacità fotosintetica della vite, ma devono mirare a gestire i rapporti source-sink per indirizzare il metabolismo della pianta verso l’ottimizzazione del rapporto tra quantità e qualità dell’uva prodotta. La gestione dell’irrigazione con strategie di deficit idrico controllato consente di modulare gli effetti della componente ambientale sul comportamento vegeto-produttivo della vite e, gestendo i rapporti source-sink, di determinare le caratteristiche dell’uva prodotta in relazione a differenti obiettivi enologici. La strategia di irrigazione, basata sui concetti di irrigazione fisiologica e di stress idrico controllato, è più facilmente realizzabile negli ambienti a clima mediterraneo caldo-arido e nelle annate in cui le piogge durante la stagione vegeto-produttiva sono sporadiche o assenti. In questi ambienti, esperienze pluriennali dimostrano che, adottando la suddetta strategia irrigua, è sufficiente, in anni caratterizzati da andamenti climatici “normali”, somministrare la metà circa (300-600 m3/ha/anno) dei quantitativi erogati nel vigneto a uva da vino adottando strategie irrigue tradizionali.

Effetti dello stato idrico sull’attività vegetativa e riproduttiva

Vengono di seguito riportati i principali effetti dello stato idrico della pianta in relazione ai diversi intervalli fenologici.

Dal germogliamento all’allegagione
Difficilmente una carenza idrica nel suolo si manifesta, negli ambienti viticoli italiani, nel periodo del germogliamento e nell’intervallo tra germogliamento e allegagione. Tuttavia, ciò può accadere negli ambienti meridionali in cui in alcune annate si verificano precipitazioni durante il periodo autunno-invernale inferiori a 200 mm. In queste particolari situazioni, si può rilevare un’elevata percentuale di gemme cieche, una difforme e ridotta crescita del germoglio e delle infiorescenze, una inadeguata formazione di superficie fogliare con conseguenze sulla percentuale di allegagione.

Dall’allegagione all’invaiatura
Questo intervallo fenologico è di fondamentale importanza per applicare le strategie di deficit idrico controllato, poiché le competizioni e/o le sinergie tra sink vegetativi e produttivi sono molto attive. Il periodo che va dall’allegagione all’invaiatura rappresenta un momento ottimale, nei climi mediterranei, per il controllo della crescita del germoglio e delle femminelle, attraverso la gestione dell’irrigazione. Tuttavia, diviene indispensabile non alterare la capacità fotosintetica della superficie fogliare, in modo da garantire una produzione di assimilati idonea alle esigenze di crescita degli organi vegetativi e di quelli riproduttivi. Dopo l’allegagione, l’attività di crescita del germoglio è più sensibile rispetto a quella dell’acino alla carenza idrica del suolo. Le condizioni di idratazione degli acini, peraltro, dipendono da quelle dei germogli poiché, in questo intervallo fenologico, il collegamento idraulico è efficiente e il rifornimento idrico avviene per via xilematica. Pertanto, non è raro osservare significative riduzioni del volume delle bacche per passaggi di acqua dagli acini al germoglio, in caso di stress idrici severi. La qualità tecnologica (zuccheri e quadro acidico), quella polifenolica (tannini, proantocianidine, flavonoli e antociani) e quella aromatica sono strettamente dipendenti dalle condizioni idriche della pianta. La riduzione nel diametro degli acini che si realizza in condizioni di stress idrico moderato modifica il rapporto buccia-polpa, e influenza positivamente la composizione dell’uva, con particolare riferimento alla componente polifenolica. La quantità di acido tartarico, prodotto da organi giovani, è influenzata negativamente da stress precoci che limitano la crescita dei germogli e delle femminelle. Stress idrici severi, invece, causano gradazioni zuccherine più elevate, dovute, però, a processi di concentrazione dei soluti. Inoltre, gravi carenze idriche nell’intervallo fenologico considerato provocano diminuzioni degli antociani, delle proantocianidine e delle catechine (responsabili dell’astringenza) e un aumento dei flavonoli, che determinano il gusto amaro del vino. Considerando, inoltre, che durante il periodo fenologico esaminato si verificano i processi di induzione e differenziazione delle gemme ibernanti, lo stress severo, ma anche un eccessivo vigore determinato dall’assenza di stress idrico, causano una riduzione della fertilità dei futuri germogli e quindi del potenziale produttivo del vigneto nell’anno successivo.

Dall’invaiatura alla maturazione
Dopo l’invaiatura, la connessione idraulica degli acini via xilema a livello del pedicello diventa sempre meno efficiente e pertanto il loro rifornimento idrico avviene prevalentemente per via floematica. Gli acini, quindi, dall’invaiatura risultano via via più indipendenti dal resto della pianta, e di conseguenza più tolleranti agli stress idrici. Infatti, le riduzioni del peso degli acini in condizioni di stress idrico non severo dall’invaiatura in poi sono di minore entità rispetto a quelle causate da stress idrici nelle prime fasi di crescita dell’acino. Anche la crescita vegetativa è poco influenzata da stress idrici moderati tranne che per l’ulteriore sviluppo delle femminelle. L’assenza di stress idrico a partire dall’invaiatura provoca, invece, uno squilibrio tra attività vegetativa e produttiva a favore della prima e determina condizioni microclimatiche nella zona dei grappoli non adeguate, ritardo e rallentamento dei processi di maturazione con peggioramento della qualità dell’uva (minori zuccheri e antociani, maggiore acidità) e dello stato sanitario (maggiore sensibilità ad attacchi di Botritys cinerea). L’assenza di stress idrico determina nella vite condizioni idonee al metabolismo proteico, tipico delle fasi di crescita degli organi, che contrasta con quello glucidico che, invece, sta alla base dei processi di maturazione degli organi produttivi e vegetativi. L’eccessivo vigore dovuto al prolungamento dell’attività vegetativa in condizioni di elevata disponibilità idrica può causare, inoltre, insufficiente lignificazione dei tralci e una riduzione della percentuale di germogliamento delle gemme nell’anno successivo, che, inglobate nei tessuti del tralcio, presentano una imperfetta connessione vascolare. Queste situazioni si riscontrano spesso nei vigneti a uva da tavola, dove gli obiettivi produttivi finalizzati alla massima produzione per ettaro e alla qualità estetica dei grappoli (dimensione e peso degli acini), richiedono una gestione del vigneto in assenza di stress idrico durante il ciclo annuale.

Dal post-raccolta al riposo vegetativo
Una carenza idrica molto severa in questo intervallo fenologico accelera la filloptosi, compromettendo la traslocazione dei carboidrati negli organi di riserva (fusto e radici), e riduce la crescita radicale che, trovandosi nella seconda intensa fase di crescita annuale, deve essere molto attiva.

Aspetti applicativi della gestione dell’irrigazione per la determinazione dei volumi e dei turni irrigui

La strategia irrigua di deficit idrico controllato deve essere adottata attraverso il monitoraggio dello stato idrico della pianta, definendo valori soglia per i diversi livelli di stress. La valutazione dello stato idrico della pianta può basarsi su valutazioni visive. Se nel vigneto si verifica, soprattutto nell’intervallo fenologico allegagione-invaiatura, abscissione dell’apice, disarticolazione e/o disseccamento dei viticci, filloptosi precoce non solo delle foglie basali (le più vecchie), abscissione di intere femminelle, allora si è in presenza di stress idrico da moderato a forte. Inoltre, se il viticcio supera in altezza l’ultima foglia vuol dire che l’apice è in accrescimento, se invece i due organi sono sullo stesso livello allora la crescita si sta arrestando. Il monitoraggio dell’accrescimento del germoglio e la conseguente determinazione del tasso di crescita possono evidenziare condizioni di stress. La determinazione dello stato idrico della pianta mediante misura della conduttanza stomatica, della traspirazione dell’intera pianta, del flusso xilematico o della variazione diametrale del ceppo, pur essendo misure precise e oggettive, sono almeno fin’ora di difficile proposizione per gestire l’irrigazione a livello aziendale. La valutazione del potenziale idrico attraverso la camera a pressione di Scholander (misurato in Bar o MPa) è il metodo più utilizzato. Alcuni ricercatori propongono dei valori soglia del potenziale fogliare di base (Ψb ) (misurato su foglie mature, prima dell’alba, quando gli stomi sono ancora chiusi). oltre i quali effettuare l’irrigazione. In ambienti caldo-aridi, (Sicilia), i valori soglia sono più bassi (meno negativi) rispetto a quelli proposti per ambienti meno caldi, in quanto soprattutto dall’allegagione si registrano elevati valori termici che cumulandosi allo stress idrico, ne amplificano gli effetti. Studi recenti, peraltro, portano a ritenere che il potenziale idrico del germoglio (Ψstem ) (misurato a mezzogiorno su foglie mature pienamente espanse e non traspiranti), dia un’indicazione più precisa dello stato idrico delle viti rispetto al potenziale idrico di base (Ψb ), poiché correlato con i valori di traspirazione e quindi con l’efficienza metabolica della pianta. I valori soglia di potenziale del germoglio (Ψstem ) proposti sono: –0,8 MPa (assenza di stress), –1,0 MPa (stress moderato) e –1,5 MPa (stress elevato). La quantità di acqua da erogare e i turni irrigui possono essere determinati per via diretta monitorando il contenuto idrico del suolo e sulla base delle caratteristiche idrologiche (curva di ritenzione, punto di appassimento e capacità idrica di campo), o per via indiretta rilevando il potenziale idrico della pianta o sulla base della conoscenza dei fabbisogni della coltura. Diversi sono i metodi per determinare il contenuto idrico del suolo; quello tensiometrico e potenziometrico (blocchetti Bouyoucos) sono poco utilizzati perché misurano con la necessaria precisione solo alti livelli di umidità del suolo; il metodo gravimetrico che si basa sul calcolo della percentuale di acqua di un campione di terreno essiccato fino a peso costante, pone problemi di campionamento. I metodi TDR (Time Demain Reflectometry) e FDR (Frequency Demain Reflectometry), che stimano l’umidità del suolo basandosi sulla misura della costante dielettrica (K) del terreno, consentono misure puntuali e in continuo, ma il dato ottenuto è fortemente condizionato dalle caratteristiche pedologiche e, inoltre, la quantità di misure da acquisire dipende dalla variabilità del terreno del vigneto monitorato. Dai valori del contenuto idrico del suolo attraverso la curva di ritenzione tipica per ciascun terreno, si determina per ogni valore di umidità il potenziale matriciale (forza con cui l’acqua è trattenuta dal suolo) che, messo in relazione con lo stato idrico della pianta (misure di potenziale), potrebbe consentire la gestione dell’irrigazione. Per conoscere i fabbisogni di acqua della coltura si fa riferimento principalmente ai valori dei consumi idrici. Tralasciando le tecniche micrometeorologiche, come quella dell’Eddy-Covariance (metodo di misura dei flussi di vapore acqueo e di anidride carbonica) e della Surface Renewal (metodologia di calcolo dei flussi di energia fra vegetazione e atmosfera, attraverso la misura a elevata frequenza della temperatura del vapore acqueo e dell’anidride carbonica) che sono, almeno per le attuali conoscenze, di difficile utilizzazione per gli aspetti applicativi dell’irrigazione; il calcolo dell’evapotraspirazione (cioè la quantità di acqua che evapora dal suolo e traspira dalla pianta), effettuato per intervalli temporali prefissati, è il metodo più utilizzato per determinare il consumo di acqua e i fabbisogni idrici della coltura. L’evapotraspirazione è influenzata dalle condizioni ambientali, dalla radiazione solare, dalla temperatura e dall’umidità dell’aria e dalla ventosità. Per la sua determinazione, il metodo più comunemente usato si basa sulla misura dell’evapotraspirazione di una coltura di riferimento (prato di altezza uniforme, in crescita attiva e ottime condizioni idriche) mediante equazioni diverse (Pennan-Monteith, Hargreaves) che utilizzano i dati meteorologici del sito interessato, disponibili in molte regioni italiane per l’attività dei servizi agrometeorologici, oppure attraverso i valori forniti da evaporimetri (vasca di classe A).

Metodi irrigui per una gestione dell’irrigazione secondo strategie di deficit idrico controllato

La gestione dell’irrigazione adottando la strategia di deficit idrico controllato richiede l’adozione di metodi di irrigazione localizzati: la goccia (fuori terra) e la sub–irrigazione (sottoterra). Tali metodi consentono, infatti, di ottimizzare la risorsa idrica in termini di efficienza dell’uso dell’acqua. Adottando la stessa strategia irrigua (gestione dell’irrigazione con uguali valori di potenziale di base), la sub-irrigazione rispetto al sistema a goccia induce una maggiore produzione di sostanza secca e quindi una maggiore efficienza dell’uso dell’acqua, ne modifica la ripartizione tra uva e legno a favore dell’uva, senza variazioni della qualità. Inoltre, un confronto effettuato in un terreno con tessitura franco-sabbiosa ha evidenziato con la sub-irrigazione un risparmio di acqua del 25%, probabilmente per la maggiore facilità da parte delle radici di utilizzare l’acqua somministrata evidenziata dall’andamento dopo l’intervento irriguo del potenziale idrico di base Ψb. La subirrigazione presenta un’elevata uniformità di distribuzione dell’acqua, assenza di fenomeni di erosione e dilavamento, minore sviluppo di infestanti, migliore efficienza della fertilizzazione, assenza di ostacoli per la meccanizzazione delle operazioni colturali; però non consente di intervenire tempestivamente in caso di perdite dalle ali gocciolanti, richiede maggiore attenzione nelle lavorazioni meccaniche e nella manutenzione degli impianti per evitare l’occlusione dei gocciolatori da parte dell’apparato radicale. Inoltre la sub-irrigazione è il metodo più adatto per gestire la pianta con la tecnica di irrigazione parziale delle radici (PRD). Questa tecnica, proposta dalla Scuola Australiana, consiste nel sottoporre, contemporaneamente e alternativamente, una porzione di apparato radicale a condizioni di stress idrico, e la rimanente parte a condizioni di non stress. In risposta alle condizioni di stress, l’apparato radicale produce acido abscissico che, trasportato attraverso il flusso xilematico, riduce la crescita dei germogli e la traspirazione per l’azione che esercita sull’apertura stomatica. La parte di sistema radicale irrigata, invece, consente il mantenimento di uno stato idrico ottimale per le esigenze degli organi vegetativi e riproduttivi. Questa tecnica consente ulteriori miglioramenti nell’efficienza dell’uso dell’acqua, il controllo del vigore della chioma, senza ridurre la quantità e la qualità dell’uva prodotta anche per il miglioramento delle condizioni microclimatiche all’interno della chioma.


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